3.1.3. Проверка работоспособности дозатора при загрузке

Цель расчета — определить, достаточно ли рассчитанного времени релаксации для выполнения всех операций по загрузке камеры дозатора. Работа дозатора в промежутке между импульсами складывается из нескольких составляющих: отключение воздушного потока (падение давления в камере), заполнение камеры материаломи нарастание расхода воздуха до начала выдачи материала после повторного включения (время переходного процесса)t_ПП и срабатывание элементов автоматики t_CK. Соответственно, время релаксации должно быть

, с.

(31)

Эти четыре процесса могут в какой-то степени накладываться друг на друга во времени, сокращая суммарную величину . Тем не менее, окончательный результат следует получить «с запасом». Реально, для срабатывания большинства элементов управления и преодоления инерции потока в рассматриваемых здесь дозаторах необходимо 2- 3 секунды. Учитывая этот факт, ограничение на величину релаксационного промежутка времени для них можно с запасом определить как

(32)

Время заполнения камеры определяется, исходя из массыили объемаV₀ единичной дозы. Массовый расход материала при гравитационном истечении из отверстия может быть рассчитан по одной из эмпирических формул, приведенных в [18] или [19], например, так:

, кг/с,

(33)

где В — коэффициент, зависящий т свойств материала;

—площадь сечения загрузочного материалопровода, м²;

R_ЗМП — гидравлический радиус отверстия загрузочного материалопровода,

для круглого отверстия .

Эмпирический коэффициент В определяется экспериментально для конкретных продуктов и условий истечения. Последнее обстоятельство затрудняет практическое применение уравнения (33).

Объемный расход сыпучего материала при гравитационной разгрузке, зная диаметр отверстия истечения, можно определить более простым путем, по формуле, выведенной в [9] исходя из условий напряженного состояния материала в бункере в области истечения. Формула достаточно сложна для практического применения, однако, для приближенных расчетов можно использовать номограмму (рисунок 6), полученную по ней в том же источнике. Диаметр ЗМП исходно выбирается не менее (1,5 - 2,0) диаметров транспортного ствола .

Массовый расход через ЗМП определится как

(34)

Время заполнения камеры питателя материалом:

, с.

(35)

d - диаметр разгрузочного отверстия; Q_М - объемный расход материала

Рисунок 6 - Зависимость для приближенного определения объемного расхода сыпучего материала при гравитационной разгрузке

Если в результате расчета условие (32) не выполняется, следует, ориентируясь на номограмму, выбрать несколько больший диаметр и повторить вычисления. Минимальная величина периода выдачи доз составит

, с.

(36)

Максимальная частота подачи доз

, Гц.

(37)

3.1.4 Расчет параметров загрузочного материалопровода

При импульсной подаче сыпучего материала отдельными дозами постоянного объема давление в камере дозатора в ходе опорожнения должно надежно удерживать столб материала в ЗМП.

При достаточно большой величине давления в смесительной камере, порозность материала в ЗМП выше, чем порозность свободно насыпанного материала. Тогда условием нормальной работы питателя будет

(38)

Порозность слоя материала в загрузочном материалопроводе можно определить по формуле [11]:

(39)

где— удельный расход воздуха при максимальном давлении в смесительной камере; — минимальный удельный расход воздуха, необходимый для аэрации материала, м³/(мин∙м²).

, м3/с,

(40)

, м3/с.

(41)

В формулах (40) и (41): —абсолютное атмосферное давление, диаметр частицы – в см, плотность материала и воздуха – вг/см³.

Из формулы (38):

, м.

(42)