Расчет аккумулирующего бункера

Бункеры представляют собой емкость большого объема с разгрузочными и загрузочными отверстиями, перекрытыми задвижками. Бункеры предназначены для приема, временного накапливания, хранения и подачи на транспортные средства насыпных грузов для дальнейшей переработки. Бункеры загружаются через открытый верх или загрузочные отверстия, разгружаются через отверстия в днище или внизу боковых стенок. Продвижение груза по бункеру и истечение его через отверстие происходит под действием силы тяжести.

Применение бункеров необходимо в том случае, если сопряженные в едином производственном процессе, транспортные и технологические машины работают в разных режимах по времени. Режим времени работы и производительность комплекса транспортно-технологических машин определяет необходимые объем бункера для накопления и хранения грузов.

Бункер состоит из 2 основных частей: верхней части, образованной вертикальными стенками и нижней части, выполненной в виде воронки, стенки которой обеспечивают самостоятельную разгрузку материала через люк.

Аккумулирующие бункера служат для хранения насыпных грузов, снабжены устройствами для загрузки и разгрузки грузов, а также устройствами для определения массы.

Задание:

Определить размеры аккумулирующих бункеров для титаномагнетитовой руды для условий:

1. Крупность материала d_макс = 10 мм.

2. Насыпная плотность материала γ_н = 2,3 т/м³

3. Производительность главного корпуса Q_г.ч. = 3300 т/ч

4. Длина пролета главного корпуса L = 90 м.

5. Шаг колон в плане A₀ x B₀ = 9,0 x 9,0 м.

Емкость бункеров рассчитывается с учетом 36-ти часового запаса для обеспечения бесперебойной работы главного корпуса на случай нарушений процесса подачи исходного материала.

В связи большим объемом целесообразно принять двухрядное расположение бункеров. Тогда Объем одного ряда бункеров:

Число ячеек примем исходя из длины пролета главного корпуса:

Тогда полезная емкость одной ячейки:

Принимаем толщину стенки бункера C₀ = 200 мм.

Для обеспечения полной самотечной выгрузки материала из бункера рекомендуется принять угол наклона стенок пирамид воронок с облицовкой стальными плитами для сухих мелких материалов 50 – 55⁰. Принимаем для титаномагнетитовой руды крупность 10 мм угол β = 50⁰. Размеры выпускного отверстия определяются размерами качающегося питателя. Производительность одного питателя для одной ячейки одного ряда, для обеспечения требуемой производительности:

Выбираем качающийся питатель исходя из условий, что питатели типа КЛ предназначены для разгрузки неабразивных материалов с насыпной плотностью до 1,6 т/м³. Питатели типа КТ применяются для абразивных, неглинистых тяжелых материалов с насыпной плотностью до 2,1 т/м³.

Для наших условий принимаем питатель типа КТ-8 – качающийся питатель тяжелого типа с шириной лотка 800 мм. Таким образом, размеры выпускного отверстия бункера будут равны   a x b = 0,7 x 0,4

Проверяем принятые размеры выпускного отверстия по кусковатости:

Для мелкого материала, крупностью до 20 мм размеры выпускных отверстий принимаются не менее 300 мм. В нашем случае b = 400 мм и .

Расстояние между осями загрузочных рукавов передвижного плужкового сбрасывателя для ленты шириной 1000 мм l = 1900 мм.

Объем пирамидальной воронки бункера определяется

Где A = B = A₀ – C₀ = 9 – 0,2 = 8,8 м.

Тогда объем пирамидальной воронки бункера

При заданной вместимости 1 ячейки бункера (G_я = 5940 т) полезный объем ее:

Полезный объем призматического корпуса бункера:

Полезный объем корпуса

Где  и  - площади поперечного сечения незаполненных пустот в виде призм:

Тогда,

Высота бункера:

Геометрический объем одной ячейки:

Коэффициент заполнения бункера: