МОДЕЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА В КАМЕРЕ ПИТАТЕЛЯ ПНЕВМОТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ

Abstract

Пневмотранспортные системы широко применяются во многих отраслях народного хозяйства, связанных с производством, переработкой, хранением и транспортировкой сыпучих материалов. Они просты по устройству, компактны, обеспечивают перемещение сыпучих грузов по любой траектории, защиту грузов от атмосферных воздействий, а окружающую среду – от запыления. Однако наряду с бесспорными достоинствами пневмотранспорт обладает существенным недостатком – повышенным расходом энергии на транспортирование. Поэтому моделирование технологических процессов питателей промышленных ПТС с целью их оптимизации является актуальной научно-технической задачей. Статья посвящена вопросу моделирования напряженного состояния сыпучего материала в камере питателя пневмотранспортной системы. Создана математическая модель напряженного состояния сыпучего материала в камере питателя пневмотранспортной системы, которая позволяет рассчитать давление на входе в камеру питателя, необходимое для обеспечения выгрузки сыпучего материала в транспортный трубопровод при противодавлении со стороны трубопровода. Давление в начале транспортного трубопровода и диаметр последнего определяются по методике гидравлического расчета трубопровода. Остальные геометрические параметры принимаются по конструктивным соображениям, исходя из условия максимального объема камеры. При этом высота камеры не должна превышать 1 м, а угол наклона стенки должен принимать значение в пределах 30°≤ ≤45° во избежание сводообразования в выпускной воронке и зависания мелкофракционного сыпучего материала на стенах конуса. Контроль и регулирование избыточного давления под крышкой камеры питателя позволяют при по-мощи простых средств автоматики минимизировать расход сжатого воздуха на бесперебойную разгрузку ка-меры питателя и благодаря этому избежать непроизводительных потерь энергии на транспортирование сыпучих материалов. ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ТРАНСПОРТ, СЫПУЧИЙ МАТЕРИАЛ, НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА, МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ. The article deals with the bulk cargo stressed state modelling in the feeder chamber of the pneumatic transport system. Pneumatic transport systems are widely used in many branches of industry connected with production, handling, storage and transportation of bulk cargoes. They are simple in construction, compact; they provide bulk cargo motion in any path and protect cargoes from weather impact and environment from dustiness. However, alongside with indisputable advantages the pneumatic transport has an essential drawback – increased energy consumption on transportation. So modelling of feeder technological processes of industrial pneumatic transport systems with the purpose of their optimization is an actual scientific and technical task. The mathematical model of the bulk cargo stressed state modelling in the feeder chamber of the pneumatic transport system is created. It allows to calculate intake pressure in the feeder chamber of the pneumatic transport system which is necessary to provide bulk cargo unloading in the transport pipeline at back pressure from the pipeline side. Pressure in the beginning of the pipeline and its diameter are determined according to the procedure of the pipeline hydraulic calculation. The other geometrical parameters are accepted according to structural considerations in terms of chamber maximum volume condition. Herewith, the chamber height should not exceed 1m; wall angle of inclination should possess the value within the scope of 30°≤ ≤45° to avoid arching in the emptying funnel and hanging-up of small fraction bulk cargo on cone walls. Control and regulation of the excess pressure under the cover of the feeder chamber allow to minimize compressed air consumption on regular unloading of the feeder chamber using simple automation devices and owing to it avoid non-productive energy loss on the bulk cargo transportation. PNEUMATIC TRANSPORT, BULK CARGO, BULK CARGO STRESSED STATE, MATHEMATICAL MODEL