Текучесть сыпучих материалов из бункеров и воронок
ТЕКУЧЕСТЬ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ
Проектируя новый накопительный бункер, силос или изменяя их существующую конструкцию, для того чтобы добиться эффективной текучести, инженер должен иметь знания характеристик сыпучих материалов и понимать теорию сыпучих материалов. Скорее всего, благодаря большому опыту применения, инженер будет склонен выбрать в качестве материала для бункера нержавеющую сталь. Чтобы решить проблему с существующими бункерами будет предложено типичное решение в виде громких, шумных устройств стимулирования текучести. Люди думают, что если ударять по стенкам или встряхивать, то материал будет течь. Однако эти активные методы часто сами становятся причинами проблем, которые они должны решать.
Материал для футеровки обладает лучшими свойствами текучести, чем нержавеющая сталь для большого количества применений. Во многих случаях
переоснащения полимер устанавливался поверх нержавеющей стали, так как нержавеющая сталь не обеспечивала требуемой эффективности. В новых конструкциях благодаря низкому поверхностному трению инженеры имеют возможность проектировать воронки с низким углом наклона стенок и при этом достигать отличных характеристик текучести. Несмотря на то, что традиционные методы удобны, они могут быть не оптимальными с точки зрения эффективности. Факт, что в данное время существует много новых испытанных и проверенных методов решения данной задачи, без разницы, какой из методов рассматривается, важно то, что инженеры проектируют с тщательной оценкой характеристик сыпучих материалов и знанием совершенных методов стимулирования текучести материалов. Для большей ясности, сыпучие материалы будут определены как многочисленные влажные и сухие частицы, ранжированные от мелких порошкообразных до кусковых материалов, которые обрабатываются в насыпном виде. Эти материалы хранятся в резервуарах, которые в большинстве случаев обозначены как бункеры, силосы, емкости или элеваторы. Вертикальная часть ёмкости называется цилиндром, а суживающая часть - воронкой.
ПРОБЛЕМЫ, СВЯЗАННЫЕ С ТЕКУЧЕСТЬЮ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ
1 - ОТСУТСТВИЕ ПОТОКА Прочный свод (мост) или ствола образование над выходом загрузочной воронки . Свод достаточно крепкий, чтобы выдержать вес материала, находящегося сверху, и он должен быть сломлен каким-либо способом, чтобы вызвать поток. Как правило, для этого используются кувалды и воздушные пушки. Вибраторы имеют способность укреплять свод, так как в большинстве случаев они стимулируют уплотнение. Ствол формируется, когда в центре бункера образуется цилиндрический канал протока, в то время как остаточные материалы остаются неподвижными вдоль стенок бункера. Это, как правило, возникает, когда стенки не достаточно крутые и гладкие.
2 - ИЗМЕНЧИВЫЙ ПОТОК Переменное образование и разрушение сводов и стволов приводит к пульсирующей разгрузке. Это вызывается ударами кувалды и вибрацией, которые могут повредить целостность бункера, что, в свою очередь, приводит к разрушению конструкции и к потенциальному травмированнию персонала.
3 - ПРОМЫВАНИЕ И ОРОШЕНИЕ Мелкие порошки становятся газированными и не контролировано улетучиваются из бункера, наподобие жидкости. Это может произойти при разрушении стволов, тем самым, давая возможность сухим веществам высыпаться под давлением в открытый канал.
4 - ОГРАНИЧЕННЫЙ УРОВЕНЬ РАЗГРУЗКИ Поток из загрузочной воронки не соответствует требованиям процесса.
5 - СЕГРЕГАЦИЯ Во время заполнения бункера твердые частицы имеют тенденцию к обособлению. Более мелкие частицы будут преобладать в центре бункера, а более крупные - будут скатываться и накапливаться у стенок бункера. Если во время разгрузки поток не проходит вдоль стенок бункера, то более мелкие частицы разгружаются в первую очередь, а более крупные - в последнюю.