Бункера усложненной формы

Среди лотковых бункеров наибольшую геометрическую емкость (при одних и тех же габаритах) имеют бункера с параболическими стенками (рис.2.8). Благодаря особенностям своей статической работы стенки параболической формы требуют минимального расхода материала. Во время выгрузки остатков груза из бункера, верхние слои, стекая к выгрузной воронке, ускоряются в движении. Таким образом осуществляется максимальное опорожнение емкости. Однако часть объема, где угол наклона стенок увеличивается к выпускному отверстию (см. рис.2.8, а), фактически не используется. Поэтому даже при хорошосыпучих грузах в бункере с параболическими стенками полезный объем меньше расчетного. Для трудносыпучих грузов эти места стенок в бункере являются хорошим основанием для развивающегося сводообразования. Кроме того, в параболическом бункере не может быть устроено продольное щелевое отверстие, а при выпуске груза из отдельных отверстий между ними образуются залежи даже в центральной части бункера. Все эти причины определяют очень низкий коэффициент использования емкости параболических бункеров при плохосыпучих материалах. Например, на обогатительных фабриках черной и цветной металлургии для плохосыпучих руд коэффициент использования расчетной емкости принимается равным 0,13.. .0,35. По этим причинам параболическая форма стенок бункера часто применяется для бункеров большой глубины. Таким образом, применение параболических бункеров для плохосыпучих грузов нецелесообразно. Учитывая их экономические преимущества, такую форму (при наличии часто расположенных выпускных отверстий) можно рекомендовать для хорошосыпучих кусковых невозгораемых материалов. Размеры отверстий должны удовлетворять при этом формуле

А ^ Ар = КнКфКг (ей Р + ф), (2.5)

где Ар - расчетный размер меньшей стороны выпускного отверстия (или стороны квадратного отверстия, или диаметра круглого отверстия);

Кн - коэффициент надежности, Кн=1,2;

Кф - коэффициент формы выпускного отверстия;

Кг - коэффициент гранулометрического состава сыпучего груза; р - угол между пересекающими плоскостями противоположных стенок бункера, в=180°;

Ф - угол внутреннего трения сыпучего материала.

В отечественной и зарубежной литературе нередко можно встретить описание бункера с гиперболическим очертанием стенок (рис. 2.8, б). В этом случае угол наклона стенки по мере уменьшения высоты над выпускным отверстием постепенно увеличивается, и по всей высоте сохраняются примерно одинаковые условия для зависания груза. Такая форма позволяет полностью исключить сводообразование и свести к минимуму отложения зависшего материала.

Несмотря на указанные достоинства, гиперболический бункер нельзя рекомендовать для широкого применения ввиду большого усложнения строительной конструкции и значительно меньшей емкости бункера.

Схемы конструкций бункеров сложной формы
Рис.2.8. Схемы конструкций бункеров сложной формы

То же надо сказать и относительно предложения устраивать стенки по очертанию зоны потока, что позволило бы полностью исключить застойную зону. Такие узкие и конструктивно сложные бункера могут найти применение лишь как технологические аппараты небольшой емкости.

К бункерам сложной формы можно также отнести емкости с переломной поверхностью стенок, образующие как внутренний тупой угол (рис. 2.8, в), так и внешний (рис. 2.8, г). В первом случае дополнительные соединения поверхностей стенок отрицательно сказываются на процессе истечения и стимулируют сводообразование в этих местах. Отрицательным качеством второго варианта является существенное уменьшение объема.

Для предотвращения зависания сыпучих грузов в емкостях некоторые авторы предлагают придавать бункерам усложненную форму: с несколькими несимметрично расположенными переломами стенок, с обратным наклоном их в нижней части и т.п. Один из таких бункеров представлен на рис. 2.9. С точки зрения уменьшения зависаний трудносыпучих материалов на стенках эти предложения не имеют достаточных оснований. Наоборот, сложные конфигурации бункеров уступают простым, несимметричные -

Схема конструкции бункера усложненной формы
Рис.2.9.Схема конструкции бункера усложненной формы

симметричным. В частности, при одних и тех же габаритах в бункере, изображенном на рис. 2.9, условия для образования зависаний обоих видов значительно лучше, чем в простом пирамидальном (показан пунктиром), вследствие сложной траектории движения выгружаемого материала.

При крупнокусковых хорошосыпучих грузах в симметричном бункере по условию сводообразования может потребоваться выпускное отверстие очень больших размеров. Уменьшить их можно путем применения лоткового бункера с передней вертикальной стенкой и удлиненным выпускным отверстием. Возможности образования сводов в нем снижаются благодаря вдвое меньшей величине угла Р и несимметричности нагрузки на свод. Недостаток бункеров этой формы -значительно меньшая емкость, чем у симметричных.

Существует много предложений по устройству внутри бункеров дополнительных конструктивных элементов (перекрытий, перегородок, конусных и других вставок) с целью организации потока сыпучего материала для уменьшения застойной зоны. По-видимому, некоторые из этих предложений окажутся удачными, однако, давать какие-либо рекомендации до проверки их в натурных условиях преждевременно.

Бункера цилиндрической формы | Емкости для сыпучих грузов в транспортно-грузовых системах | Материалы для изготовления бункеров