粒状固体物料加料斗重力输送原理和设计.pdf

《粒状固体物料加料斗重力输送原理和设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、·31·粒状固体物料加料斗重力输送原理和设计陈辉殿(南京艺工电工设备有限公司，江苏南京211199)摘要：介绍了单螺杆塑料挤出机使用的加料斗中粒状固体物料在无外力而靠重力作用下的流动原理，指出了料斗中常见的流动问题；分析加料斗的几何截移对粒料流动的影响，推荐了避免流动问题的结构，为加料斗的结构设计提供参考。关键词单螺杆塑料挤出机加料斗粒状固体-物料重力输送中圈分类号：雠Il文献标识码．B文章编号：l002i-i~68s6(加11)o4—003l,03ElementaryAnalysisoftheGravityFeedingPrincipleandDesignofHo

2、pperforGrainySolidMaterialCIⅡHuidianAbstract：Thispaperfocusesontheanalysisofstructuraldesignofhopper，accordingtotheflowingprincipleofgrainysolidmate-rialdependingonthegravity．Itindicatesfamiliarflowingprobleminthehopper．Itconstruestheeffectofgeometryshape，andthestructureofavoidingit．It

3、discussesthedesignconsiderations．Keywords：singleplasticextruder；hopper；grainsolidmateriel；gravityfeeding条件下，固体粒料输送的内推力为重力，根据松散性能和0前言几何形状，能简单计算料斗的应力分布，料斗中的速度分单螺杆塑料挤出机的加料斗用来将粒状物料喂入挤布，以及最终估算喂料速率。出机，对于加料斗曾有资料进行设计研究¨。在大多数情在通过加料斗的重力流动中，可以假设流动充分缓况下，物料无外力而靠重力从加料斗流入挤出机。这里涉慢，以使粒子恒定接触，并且因粒子之间碰撞的动

4、能传递及的物料主要是松散性的圆柱形粒状物料，其重要性能为可以不计，因而通过加料斗的流动可视为摩擦流动。粒状体积密度、摩擦因数和粒子大小及现状。根据这些性能，固体的整个体积向出口往下移动而无停滞区域。在松散可以简要地描述松散粒状物料的流动特陛。物料通过料斗的流动中，一般区分为下列型式，见图2。体积密度是聚合物粒子的密度，包括粒子数量、大小和粒子之间的空隙。体积密度低的材料(P<0．2g／cm)易于造成供料料斗或挤出机供料段中的固体输送问题，质量流率也低。粒状物料的流动性由其剪切性能决定，对于自由流动性物料而言，粒状物料在一平面上刚开始产生滑动时该平面与水平面的夹角称之

5、为滑动角。静态内摩擦系数等物料流动架拱漏斗状流动成管于滑动角的正切=ta，，其剪切强度是法向应力的函图2各种型式的流动数。可见，料斗中的常见流动问题是“架拱(arching)”，r=o-ta~l“成管(piping)”。就料斗设计而言，重要的松散型物料性能是内摩擦角(即滑动角)，根据经验，料斗2压力分布与结构分析侧壁与水平面的夹角应大于内摩擦角。在料斗的圆柱形部分中，如进行下列假设，则可推导1加料斗中粒料的流动一重力固体‘出压力分布：粒料输送1)在任何水平面上垂直压应力恒定；大多数的普通加料斗都有圆筒形上段2)水平应力与垂直应力之比恒定并与深度无关；图1和底部的截锥

6、段，如图1所示。在无外力的3)体积密度恒定；-32·4)壁摩擦充分起作用，4设计准则即颗粒状物料在壁上处于早期滑移状态。通过上述分析可以看出在假定的条件下，松散粒状微元上的力平衡见图3固体物料在重力下稳定整体流动而无干扰的料斗和料仓所示，为：的设计方法与准则。需要强调的是，这里涉及的粒料是直p膳dh+dP=径和长度属于2mm～6mm的圆柱状固体粒子，按一般规(r+kP)2~rRdh(1)律属于自由流动，因而，是按照自由流动来讨论的。式中，P为体积密度，g为重力图3力平衡首先是流动的因素决定于料斗的几何形状和松散物加速度为壁的摩擦系数，．r为壁上剪切应力，为水平料的性

7、能]，是压实应力对作用于暴露表面的应力．方向压应力与垂直方向压应力之比。如假设最大主应力在之比：垂直方向，则可得出k比率的表达式：f=l／1，1一sil(2)其次是流动函数，是压实应力与自由屈服强度(即最大正应力)之比：式中，为有效内摩擦角。F1／如颗粒状固体粒料处于稳流状态，方程(2)适用，也流动函数为物料性能，表示松散物料可流动性，按照适用于处于早期流动状态的无内聚陛物料。将方程(1)积经验资料有：分得压力分布：F>10属自由流动物料P=+e印[+常数]㈥10>F>4属易流动物料4>F>1．6属内聚性物料如令h=日处的压力为零，并且粘附I生壁剪切应力也F<1