Стенд для исследования процесса пневмотранспорта сыпучих материалов

 

(n)969622

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик л

Ф, ° 4

;.«.» / ==:: с (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 230131 (21) 3238628/27-11 с присоединением заявки Но— (23) ПриоритетОпубликовано 30.1182. Бюллетень ¹ 40

Дата опубликования описания 30.10.82

51 М Кл з

В 65 G 53/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий ($3) УДК 621. 867.. 82 (088. 8) 1

- (.6Ф+у ).

П.И. Сенцов, B.Н. Уваров и A.Ï. Коршунов i ) 3

t 1, !

J .

Р. °

Восточный научно-исследовательский горнорудный институт (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) СТЕНД ДЛЧ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА

ПНЕВМОТРАНСНОРТН СЫПУЧИХ HATEPHAJIOB

Изобретение относится к пневмотранспорту сыпучих материалов, а именно к стендам для исследования процесса пневмотранспорта сыпучих материалов, и может быть использовано для изучения движения частиц в транспортных каналах.

Известен стенд для исследования процесса пневмотранспорта сыпучих материалов, содержащий загрузочное устройство, модельную прозрачную трубу, соединенную с загрузочным устройством через транспортный трубопровод, выходной .конец которого расположен к модельной прозрачной трубе, заглушку и измерительную аппаратуру f1).

К недостаткам этого стенда относится то, что стеклянная труба плохо имитирует шероховатую поверхность шпура. Поэтому результаты измерения параметров потока газовэвеси сыпучих частиц в трубе не отражают реаль ной картины процесса пневмоэаряжания шпура. Кроме того, стенд обладает малыми функциональными возможностями, поскольку предназначен только для измерения плотности заряда и мо-. жет быть использован для определения скорости частиц с помощью ско-. ростной киносъемки потока через стеклянную стенку трубы.

Цель изобретения - расширение диапазона исследуемых параметров.

Для достижения цели стенд для исследования процесса пневмотранспорта сыпучих материалов снабжен смонтированными на входном и выходном концах модельной .трубы соответственно эжектором и гибким патрубком, дополнительной прозрачной трубой, имеющей мерную рейку и соединенной с гиб ким патрубком, при этом внутри модельной трубы установлен сменный вкладыш, внутренняя поверхность которого облицована слоем бурового шла ма и входной торец которого совмещен с входным торцом модельной трубы, имеющей длину, большую длины сменного вкладыша.

На фиг.1 изображен предлагаемый

" òåíä, общий вид; на фиг.2 — расчетная схема предлагаемого стенда на фиг.3 — график для определения ско25 рости частиц.

Стенд состоит из загрУзочного уст. ройства 1, транспортного трубопровода 2, выходной конец которого расположен в модельной прозрачной . трубе 3. В трубе 3 расположен смен969622 ный вкладыш 4, внутренняя поверхность которого облицована слоем бурового шлама.

Вкладыш изготовлен из упругой свернутой в рулон подложки с приклеенными частицами, образующими тот или иной микрорельеф для имитации поверхности шпура. Длина вкладьыа 4 меньше длины трубы 3 на размер смотрового окна 5, через которое производится фото или киносъемка потока газовзвеси.

Входной конец трубы 4 соединен через вентиль 6 с эжектором 7, а выходной конец посредством гибкого патрубка 8, выполненного из толсто l0

15 стенного резинотканевого рукава, соединен с дополнительной прозрачной трубкой 9, вдоль которой установлена мерная рейка 10. Труба 9 расположена в горизонтальной плоскости и может быть повернута относительно трубы 3 на угол <у. за Счет изгиба патрубка 8. Торец трубы 9 закрыт заглушкой 11.

Стенд работает следующим образом.

После включения эжектора 7 в трубах 3 и 9 создается разрежение,под действием которого в них начинает всасываться гранулированное взрывчатое вещество (ВВ / из загрузочного устройства 1. При вылете из трубопровода 2 струя гаэовзвеси разделяется. Воздух выбрасывается эжектором 7 в атмосферу, а поток гранул пролетает по инерции через полость вкладыша 4, патрубок 8 в тру- З5 бу 9 и останавливается в ней на некотором расстоянии от торца, которое замеряется с помощью мерной рейки 10. Чем больше это расстояние L или угол поворота струи с(,, 40 тем выше скорость гранул Мо перед изогнутым патрубком 8. После патрубка из-за сопротивления сил трения частиц о стенку скорость потока падает и может быть найдена по . формуле ц = w .,4 д(", о где С/ — угол поворота потока rpa1 нул в патрубке;

f д ), — динамический коэффициент 50 трения гранул о деформируемую ими стенку резинотканевого патрубка.

Далее эта скорость теряется при скольжении частиц IIo стенке трубы 9 55 и на расстоянии Ь от начала этой трубы частицы останавливаются, обРазуя пробку.

Поскольку

Ч(2gl. а (2) 60 где g = 9,8 м/с — ускорение силы тяже сти;

f — коэффициент трения гранул о стекло, который лег- 65 ко находится по углу трения, то приравнивая (1) е (2), получаем

Ы = t 2(2д(У (3)

Используя это выражение, находим формулу для определения динамического коэффициента трения

1nLq - 1nL . (4)

*- пчтоу — где L„, L< - отсчеты, взятые по рейке 10 при изменении угла поворота потокà от

2(до с(с условием

W0 = сîns t, которое достигается сохранением режима пневмотранспортирования гранул в модели шпура.

Измеряя L u g при изменении режима пневмотранспортирования гранул в модели шпура с помощью (32) или заранее построенных графиков W

W(L2 IIPH d.= о, dy у..., ()(и (фиг. 3), определяют скорость частиц ,в шпуре Wo. Увеличивая длину участка S трубопровода 2, введенного в ,полость шпура, исследуют распределение скорости И гранул в шпуре, влияние на формирование потока шероховатых стенок шпура. Таким же образом изучают влияние на скорость

М длины и диаметра трубопровода 2, его поворотов и подъемов, концентрации газовзвеси М, кг/кг.

Используя трубу 9 как емкость о (а(- = 0 ), с помощью весов и секун" домера определяют производительность зарядчика Gg,p в кг/с.

Подставляя величину показаний мановакуумметра, расположенного перед эжектором 7, выражение для коэффициента эжекции И = И (Рщ ), (о)

P(0) — полное давление в шнуре, и зйая расход G сжатого воздуха эжектором, определяют расход Г э всасываемого воздуха и концентрацию газовзвеси М = 6ьВ /Ое, кг/кг.

Исследуя гранулометрический состав навески ВВ, прошедший через модель шпура, находят степень деградации гранул в зависимости от шероховатости стенок модели, скорости

W и длины факела гранул в шпуре.

После проведения вышеописанного цикла исследований трубу 9 отсоединяют от модели шпура, а трубу 3 герметизируют со стороны св(5бодного торца. Затем на исследованных режимах работы зарядчика в модели шпура формируют колонку ВВ и измеряют ее плотность по длине, сопоставляя полученные данные с имеющимися значениями Ио и ИВЕ.

Анализ всех найденных зависимостей позволяет находить оптимальные

969622 и экстремальные режимы работы вакуумного зарядного устройства.

Стенд может быть использован и при изучении работы нагнетательного зарядчика, для чего с помощью вентиля 6 в шпуре устанавливают требуемую величину давления РЯ, большую или равную атмосферному давлению.

Через смотровое окно 5 с помощью киносъемочной аппаратуры изучают характер распределения гранул в поперечном сечении потока. Эта же аппаратура используется и для контрольных замеров скорости гранул с целью корректировки расчетной зависимости (3). Весь основной объем измерений скорости частиц производится по вышеописанной методике, отличающейся от известных простотой и малой трудоемкостью.

Таким образом, по сравнению с известной конструкцией предлагаемый стенд обладает значительно большими функциональными возможностями и повы шает. достоверность наблюдений при исследовании процесса пневмотранспорта гранулированных ВВ в шпуре.

Формула изобретения

Стенд для исследования процесса пневмотранспорта сыпучих материалов, содержащий загрузочное устройство, модельную прозрачную трубу, соединенную с загрузочным устройством через транспортный трубопровод, выходной конец которого распо5 ложей в модельной прозрачной трубе, заглушку и измерительную аппаратуру, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона исследуемых параметров, он снабжен

10 смонтированными на входном и выходном концах модельной трубы соответственно эжектором и гибким патруб- . ком, дополнительной прозрачной трубой, имеющей мерную рейку и соединен ной с гибким патрубком, при этом внутри модельной трубы установлен сменный вкладьы, внутренняя поверхность которого облицована слоем бу рового шлама и входной торец которого совмещен с входными торцом модельной трубы,. имеющей длину, большую длины сменного вкладьыа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Салганин 3.А. и др. Об эффективности и безопасности механизации взрывных работ при проходке горных выработок. - "Горный журнал", 1972, Р 6, с. 26 (прототип).