Движение и зависание топлива в бункерах

Уголь каменный Экибастузского месторождения марки УС. Wр=5—7%, Aр=42%, β=67—65º/67—65º. Отличается стабильностью влажности по временам года.

1-й этап сработки:

Скорость снижения вершины конуса засыпки Vп1 выше скорости снижения уровня остальной поверхности. Образующаяся поверхность топлива имеет форму конической воронки. Глубина конуса h2 = 0,4—0,5 м.

Рис. 1—4б. Сработка угля группы УС с образованием частичной воронки.

Обозначения к рис. 1—4б:

H – высота бункера¸ h1 – расстояние до точки изменения скорости потока¸ h2 – глубина воронки, Dп1, Dп2 – диаметр потока¸ α1 и α2 – углы скольжения, Vп1 и Vп2 – скорости потока, F1 – контур первоначального потока, E2 – контур вторичного потока, h* – расстояние до точки касания потока со стенкой.

В данном случае воронка отличается от набл. №2-3-4 тем, что дальнейшее развитие воронки прекращается, а края воронки начинаются от стен бункера. На основании замеров скорости потока определены его параметры: скорость V1=0,0027 м/сек¸ диаметр D1= 2,52 м и контур F1.

Примечание: Значения скоростей и диаметров потоков наблюдений №1-2-3-4 – см. табл. 1—3 (Приложение №1)

.

Расчет диаметра потока – см. часть 2, раздел 3—4, формула (6).

2-й этап сработки:

На глубине h1 скорость движения потока Vп1 снижается до Vп2 (см. часть 2, рис. 2—3а), а расчётный диаметр потока увеличивается до Dп2 за счёт сдвига объёма, шириной D2 – D1 и высотой H2, и расширением потока до контура F2.

Новые параметры основного потока: скорость V2=0,0014 м/сек, диаметр D2=3,58 м., контуры вторичного потока F2 (поток массовый), а форма зоны сработки эллипс (эллипсоид). Угол скольжения α изменяется от 22º до 38º. Продолжается снижение уровня топлива по всей поверхности и сохраняется её коническая форма. В точке касания потока с поверхностью бункера на высоте h*=1—1,5 м наблюдается ускоренный износ стальной стенки. Бункер очищается от угля практически полностью Ки = 1.0.

В наблюдениях 4—1а и 4—1б процесс образования массового потока идентичен и состоит из этапов: 1) образование первичного потока, 2) образование смежного потока, 3) объединение потоков в единый массовый поток.

4—2. Наблюдение №2. Сработка углей группы сыпучести СС

Уголь каменный Кузнецкий марки Г, Д. Группа сыпучести СС 1—2.

Wр = 6.5—10.5%. Aр = 12.2—20%. β = 55—55º/59—59º.

Этапы сработки:

Образовывалась воронка небольшого диаметра (Dп1 <1м), по мере углубления которой диаметр увеличивался за счёт обрушения топлива со стен воронки в центральный канал (колодец).

Уровень в центральном канале снижается до H1 и воронка расширяется до диаметра D2.

Рис. 1—5. Процесс образования смежного потока.

Обозначения к рис. 1—5:

Расстояния: Н1 – до нижнего края воронки, Н2 – до нижней точки объёма обрушения, Н3 – до верхней плоскости разрыва, Н4 – до уровня угля в колодце в момент обрушения. СМ1 – смежный поток. Н3-Н3 – верхняя плоскость разрыва, h— расстояние до нижней плоскости разрыва. 1 – объём обрушения, 2 – частицы угля в смежном потоке. S1 – сегмент первого обрушения. S2 – сегмент второго обрушения. α – угол скольжения. D1 и D2 -диаметры потока.

Стрелки: L1-L1 – это направление осыпания топлива в верхнем сечении разрыва. L2-L2 – это направление сдвига в нижнем сечении.

Рассмотрим процесс расширения канала от D1 до D2 (рис. 1—5, «Узел А»).

Обрушения прекратились. Идёт сработка топлива в воронке с равномерным снижением уровня основного потока. Поверхность потока плоская, а поверхность стен канала заглажена.

Воронка углубляется до глубины Н2. Происходит разрыв стены канала на глубине Н3, выше уровня топлива в канале – в данный момент Н4.

Частицы, находящиеся в полости за стенкой выше линии разрыва, осыпаются в канал (L1. рис 1—5, вид А), а частицы, находящиеся в полости ниже линии разрыва L2, оседают (между стенками D2 и D3), сливаясь с основным потоком ниже разделительной стенки.

2. Происходит обрушение сегмента S1 под углом сдвига α и разрушается смежный сегмент S2—S2. Исчезает разделительная стенка. Поверхность основного потока выравнивается на уровне Н3, общая скорость снижается, а диаметр увеличивается до D2.

Произошло объединение основного потока со смежным потоком СМ1, а на границе D2 образовалась новая устойчивая стенка (D3).

Все эти этапы происходят в считанные секунды. Процесс расширения потока повторяется. В отличие от наблюдений 4—1а и 4—1б, смежный поток имеет ограниченную ширину (D2—D1) /2 = 300—400 mm.

Использование объёма бункера Ки=0,5—0,7 для угля без шлама и Ки=0,4—0,5 для угля с примесью шлама.

Примечание:

Послойное образование смежных потоков было подтверждено при исследовании потоков (Наблюдение №5).

Данное наблюдение показало:

– возможность существования временного смежного потока.

– возможность существования временной стенки между основным и смежным потоками.

– наличие внутреннего сдвига (h, L2-L2).

– возможность обрушения как результат сдвига части основания зависшего объёма.

Сработка угля марки Т Донецкого месторождения

Группа сыпучести СС 2—3. Wр= 7%. Aр=20%. β – 55—55º/ 59—59º

1-й этап (рис 1—6б). Поток имеет постоянную скорость V1, диаметр d1, форма потока (контур F1) – цилиндр, и протяженность Н1 на всю высоту бункера.

Рис. 1—6 (а, b). Этапы сработки углей группы СС 2—3.

Обозначения к рис. 1—6а:

1 – контур зависания, 2 – первичная воронка, 3 – вторичная воронка. Пунктирная линия – временные границы потока. Сплошные линии – окончательные границы потока к моменту загрузки угля.

Обозначения к рис. 1—6 (b,c,d):

1 – поток, 2 – неподвижная часть угля. H1, H2, H3 – протяженность потока в момент его образования. h1, h2, h3 – расстояние до верхней точки потока. V1, V2,V3 – скорость потока на отрезке (см. текст). d1, D2, D3 – диаметры потока. F1, F2

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «ЛитРес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.