Раздельное наполнение и опорожнение

График работы емкости при раздельном наполнении и опорожнении приведен на рисунке 1.

Теоретическое время опорожнения бункера очень часто представляет собой время, в течение, которого партия зерна перемещается норией. Фактическая продолжительность опорожнения с учетом замедления составит . Для упрощения графиков время замедления отдельно не изображают.

Е=Е

Рисунок 1.1 – Раздельное наполнение и опорожнение бункера

Второй (частный) случай раздельного наполнения и опорожнения - без перерыва между ними.

Рисунок 1.2 - Второй (частный) случай раздельного наполнения и опорожнения

Гораздо чаще наполнение и опорожнение емкости совмещают по времени, то есть, как показано на рисунке 1.2, начинают выпуск до окончания наполнения. Это сокращает и продолжительность операции, и потребную емкость бункера. В зависимости от соотношения Q_H и Q₀и начала опорожнения возможны случаи, приведенные в нижеследующей схеме (обозначения осей и X опускаем; тонкими линиями покажем наполнение - так; если бы опорожнения не было):

; .

В зависимости от соотношения производительности наполнения и опорожнения и начала выпуска зерна графики работы бункеров могут иметь различный вид.

Если и опорожнение начинается одновременно с наполнением,

т. е. накапливание зерна в бункере не происходит (например, работа надвесового бункера с открытыми задвижками), то график будет иметь следующий вид (рисунок 1.3).

Рисунок 1.3 – Одновременное наполнение и опорожнение

При > и некоторой задержке выпуска зерна при одновременном наполнении и опорожнении происходит уменьшение количества зерна с производительностью - . График имеет следующий вид (рисунок 1.4).

Рисунок 1.4 – Одновременное наполнение и опорожнение оперативной емкости при некоторой задержке выпуска зерна

В этом случае минимальную вместимость бункера , т, рассчитывают по формуле

, 1.3)

где время наполнения бункера, т;

- производительность наполнения, т/час.

При условии, что = и при некоторой задержке выпуска график будет иметь следующий вид (рисунок 1.5).

Рисунок 1.5 – Производительность наполнения и опорожнения оперативной емкости равны

Необходимую вместимость бункера , т, рассчитывают по формуле

, (1.4)

где - время наполнения бункера, мин;

- см. формулу (1.3);

- время опорожнения бункера, мин;

- производительность опорожнения, т/час.

При > и одновременном начале наполнения и опорожнения график имеет следующий вид (рисунок 1.6).

Рисунок 1.6 – Производительность наполнения оперативной емкости больше производительности опорожнения

Необходимую вместимость бункера , т, рассчитывают по формуле

(1.5)

где - время наполнения, мин;

- производительность наполнения, т/час;

- производительность опорожнения, т/час.

Наиболее предпочтителен вариант, когда наполнение одновременно заканчивается с теоретическим опорожнением, т.е. > . Это наиболее экономичный вариант использования оперативной емкости. В этом случае график имеет следующий вид (рисунок 1.7).

Рисунок 1.7 – Производительность опорожнения оперативной емкости больше производительности наполнения Q_H < Q₀

Наполнение и опорожнение заканчиваются одновременно. Наиболее экономичный вариант работы бункера с точки зрения использования его емкости при полном использовании производительности опорожнения и при непрерывном наполнении.

Вместимость бункера Е , т, рассчитывают по формуле

(1.6)

где - время опорожнения, мин;

- время наполнения, мин;

- производительность наполнения, т/час.

В практике могут быть и комбинации рассмотренных пяти основных случаев; если производительности наполнения и опорожнения при использовании емкости изменяются, число комбинаций увеличивается.

Используя выражения t_Hи t₀ из формулы раздельного наполнения и опорожнения , для случаев 1-го и 5-го можно получить зависимости Eот E_δ, Q_H и Q₀; выведенные в результате этого выражения

1) ; 2)

могут быть использованы для решения задач, в условия которых время отсутствует.

Недостатком рассмотренного метода графического изображения работы емкости является то обстоятельство, что горизонтальный отрезок прямой на графике изображает инеподвижное зерно, и зерно в движении при Q_H = Q₀.

Задачи по теме «Расчет и составление графиков работы емкостей»

1. Наполнение бункера продолжалось 42 мин.

Некоторое время зерно находилось в покое, затем бункер был опорожнен с производительностью 320 т/ч. Какое время зерно находилось в покое, если продолжительность цикла использования бункера составила 2 часа, а емкость бункера 80 т?

2. Наполнение иопорожнение бункера емкостью 100 т начинают одновременно, производительность опорожнения больше производительности наполнения. Когда окончится цикл использования бункера? Если опорожнение будет продолжаться 1 час, а производительность наполнения 140 т/ч, сколько времени от начала цикла потребуется для заполнения бункера? Начертите в масштабе графики использования бункера для этих двух случаев.

3. Начиная с 10 ч. через бункер емкостью 120 т следует пропустить 270 т зерна, производительность опорожнения 140 т/ч. Определите производительность наполнения в время начала опорожнения, чтобы наполнение к опорожнение бункера закончилось одновременно. Начертите в масштабе график использования бункера.

4. Производительность наполнения бункера емкостью 50 т в три раза больше, чем опорожнения, наполнение и опорожнение начинается одновременно. Сколько зерна можно подать в бункер без остановки транспортера?

5. Производительность наполнения бункера в 2,5 раза больше опорожнения, которое начинается позже. Какой была задержка начала опорожнения по отношению к деятельности наполнения, если в бункер емкостью 50 т удалось падать 60 т зерна?

6. Опорожнение и наполнение заканчиваются одновременно. Через бункер емкостью 100 т пропущено 600 т зерна. Определите длительность цикла использования бункера, если производительность наполняющего транспортера 150 т/ч, а производительность опорожняющего транспортера 250 т/ч. Изобразить график работы бункера.

7. Определить количество зерна, прошедшего через бункер за цикл его использования, длившийся 6 часов. Наполнение и опорожнение заканчиваются одновременно. Производительность опорожнения 60 т/ч и время - около 1,5 ч. Изобразить график работы бункера.

8. Через бункер должно быть пропущено 400 т зерна. Производительность наполнения 140 т/ч. Опорожнение началось спустя 1,5 часа после начала наполнения. Опорожнение и наполнение должны заканчиваться одновременно. Определите минимально необходимую емкость бункера.

9. Нория производительностью Q_H т/ч периодически используется для разгрузки подсепараторного бункера, зерно в который поступает от сепаратора производительностью Q_с т/ч. Сепаратор работает постоянно, а нория включается при полном бункере и выключается при пустом. Определите продолжительность периода работы нории при разгрузке бункера и периода, в течение которого нория свободна от данной операции и может быть использована с другими целями.

Таблица 2.1

Вариант

Q_H

Q_С

Задачу решить: а) аналитически, б) графически.

10. Через сепаратор производительностью Q_Cт/ч необходимо пропустить G т зерна, при этом Р % от исходной зерновой массы уйдет в отходы. Разгрузка подсепараторного бункера емкостью Е т производится норией с производительностью Q_H т/ч и начинается при полном бункере, нория выключается после прохода через бункер всего зерна. Определить время совместной работы нории и сепаратора. Задачу решить: а) аналитически;б) графически.

Таблица 1.2

Вариант