При истечении насыпного груза из бункера через разгрузочное отверстие образуется свод из подвижных частиц, воспринимающий давления вышележащих слоев. В первой зоне, лежащей над сводом, частицы движутся в замкнутом слое и соприкасаются друг с другом. Из этого слоя частицы непрерывно переходят в область самого свода. Под поверхностью свода начинается зона свободного падения частиц под действием собственной силы тяжести. В этой второй зоне уже нет связанных друг с другом слоев частиц, они не соприкасаются, при падении расстояния между ними увеличиваются [1, 2, 5, 6].
При экспериментальном сравнении бункеров с круглым, квадратным и прямоугольным разгрузочными отверстиями, имеющими одну и туже площадь сечения, установлено, что наибольшее количество груза в единицу времени разгружается из бункера с разгрузочным отверстием, характеризующимся наибольшим гидравлическим радиусом, т. е. из бункера с круглым отверстием. Затем следуют бункеры с квадратным и прямоугольным отверстиями. Щелевое и эллиптическое разгрузочные отверстия примерно равноценны по количеству разгружаемого материала, по скорости потока оба эти отверстия значительно уступают отверстию с круглым сечением.
В несимметричных бункерах сопротивление истечению в 2–3 раза больше, чем в симметричных.
7.3.3 Расчет пропускной способности бункеров
Пропускная способность (т/ч) бункера зависит от скорости истечения сыпучих материалов [1, 2, 5]. Для бункеров непрерывного действия
, (7.1)
где v – скорость истечения насыпного груза из отверстия бункера, м/с;
ρ – насыпная плотность груза, т/м3;
w' – площадь отверстия истечения с учето м кусковатости груза, м2; для круглого отверстия w' = π (D – a')2 / 4 (D – диаметр отверстия, м); для прямоугольного отверстия w' = (Аи – а')(Bи – а') (Аи и Bи – размеры сторон отверстия, м).
Определение гидравлического радиуса
, (7.2)
где D – диаметр выпускного отверстия бункера, мм;
а' – размеры максимальных кусков, мм.
Определение критического радиуса
. (7.3)
Скорость истечения v груза из бункера:
при Rг > Rкр, ,
при Rг < Rкр, ,
где λи – коэффициент истечения, λи = 0,2–0,65.
Площадь отверстия истечения
. (7.4)