Михаил Блехман - Движение и зависание топлива в бункерах

д. Замеры скорости снижения уровня; тоже, что пункт «б», но только в одной самой нижней точке. В случае обрушения выполнялся дополнительный замер нового, более высокого уровня, и отмечалось время.

е. Определение параметров потока, зоны сработки и зависания.

Скорость движения в потоке определялась с помощью отвеса с отметками каждые полметра и груза, который опускался на поверхность угля. По мере снижения поверхности груз засыпался углем и продолжал движение в потоке как его часть.

Фиксируя расстояние по меткам отвеса и время, определялась скорость потока, а зная производительность питателя, рассчитывался диаметр потока.

Кривая, соединяющая расчетные диаметры потока по глубине определяет контуры потока, границызон сработки и зависания.

ж. Углы обрушения определялись по соотношению разницы радиусов воронки в верхней и нижней точках обрушения и расстоянию между ними по глубине бункера.

з. Зоны максимальных напряжений (пяточный эффект) и их расположение по глубине бункера у углей разной сыпучести определялись по точкам перегиба на графиках скоростей.

Примечание.

Описанные ниже наблюдения (часть 1) проводились в условиях гравитационного движения без применения побудительных устройств.

– зачистка бункеров до наблюдений.

– внутреннее освещение бункеров.

– связь со щитами управления топливоподачи и блока.

– длительность одного наблюдения – от полной загрузки до максимально допустимого снижения уровня топлива.

– На рис. 1—1а показана схема расположения точек замера. Четыре ряда и пять точек в ряду.

Рис. 1—1а. Разметка точек наблюдения и замеров..

Уголь поступает в бункера в виде россыпи. В бункере часть его находится в движении, сохраняя структуру насыпного материала, а другая часть неподвижна и представляет сплошную массу, которое в определенных условиях может вернуться в состояние насыпного материала. С первых же этапов наблюдений стало ясно, что поведение топлива в бункерах определяется его сыпучестью, показатель которой следует установить.

Уголь как сыпучий материал относится к связным материалам, у которых начальное сопротивление сдвигу τ 0> 0¸ а общее сопротивление сдвигу определяется как τ = (σ׃) + с [Л2]; где с – связность материала, т. е. с = τ 0, σ- нормальное давление, ƒ – коэффициент внутреннего трения, φ- угол внутреннего трения, f = tgφ.

Рис 1—1б. Зависимость усилия сдвига от нагрузки.

Условием сдвига угля на наклонной плоскости под действием собственного веса без приложения внешних сил является преодоление начального сопротивления сдвигу. Поэтому в качестве показателя сыпучести выбрана величина начального сопротивления сдвигу (τ 0), а с тем, чтобы она соответствовала реальным условиям, замеры проводились непосредственно в бункерах.

Величина τ 0будет иметь различные значения для различных углей или того же угля разной влажности, а также у того же угля на разной глубине в бункере (τ 0,τ 01, τ 02…рис. 1—1а).

Определения τ 0производились на обрушениях типа сегмент-арка (см. часть 2, рис. 2—1а) в зоне минимального уплотнения на глубине до 2,5—3,0 м.

Замерялось: вес объёма самообрушения (Р), площадь его контактной поверхности (Sкп) и угол обрушения α. Начальное сопротивление сдвигу рассчитывалось по схеме (см. рис. 1—2).

Рис. 1—2. Схема к расчету τ 0 по замерам в бункерах.

Обозначения:

«а» – прибор для замера τ0.

«b» – аналогичная схема в бункерах.

«с» – фрагмент из рис. 1—13.

D, d – h диаметры и высота конуса обрушения.

L- длина образующей конуса.

t – время сработки.

h мах – максимальная устойчивая высота сыпучего материала при подъёме затвора (обозначено 1).

α – угол сдвига.

Р – вертикальное давление.

В лабораторных условиях τ 0определяется [Л2] при h=h махна приборе (см. рис. 1—2а).