Влияние скважности сыпучего тела на расходную характеристику дозатора устройства для обработки семян защитно-стимулирующими веществами

Формулы в [1], определяющие объёмный предельный расход сыпучего тела из дозатора протравителя, не раскрывают,

Приравняв эти массы, получим

как следует из их структур, влияние

6• Vдoз • p

Пч. д. =-------т---- п • dy3 • п

скважности сыпучего тела на производительность (расходную характеристику) до-

затора. Расход q

пр

в этих формулах – это,

Возможное же количество частиц сыпучего тела, которое могло бы поместиться в ёмкости дозатора, определится из выра-

по существу, сумма объёмного предельно-

жения

го расхода самого сыпучего тела и суммарного предельного объёмного расхода скважностей, имеющих место в сыпучем теле между его частицами. Рассмотрим это аналитически.

Масса сыпучего тела, находящегося в дозаторе, может быть определена, с одной стороны, как m = Vдoз • p, где   Vдоз – объём ёмкости дозатора;

p - плотность сыпучего тела;

и, с другой стороны, как

П • d y • П ч.д .

m =--п,

6 • V дoз

П ч. в. =-------т"

П • d y 3

Тогда дефицит частиц сыпучего тела

в ёмкости дозатора

П = Пч.в. - Пч.д. =

6 • Vdo3 ( p )

-------3 •  1--П • dy  V п 7

где    nч.д. – действительное количество частиц, находящихся в ёмкости дозатора; dу – условный диаметр частицы.

Выясним физический смысл сомножителя

p

1--в выражении (3).

п

Относительная скважность сыпучего тела в ёмкости бункера или дозатора может быть определена из известного соотношения

С   Пч. в. — Пч. д nч.в.

.

Подставив в (4) вместо n ч . в . и n ч . д .

их значения из (2) и (1), получим

C = 1 - ^P .            (5)

n

То есть, в выражении (3) сомножи-

P тель 1--есть не что иное, как относи- n тельная скважность сыпучего тела в ёмко- где Vз.доз – заполненный частицами сыпучего тела объём ёмкости дозатора;

t и – время истечения сыпучего тела из ёмкости дозатора (время опорожнения ёмкости дозатора).

V з . доз

В общем случае       есть предель- tи ный объёмный расход сыпучего тела из выпускного отверстия ёмкости дозатора сти дозатора, выраженная в долях единицы. Тогда незаполненный частицами объём

(q пр

). Подставляя в (7)

значение

V н . доз из

ёмкости дозатора определится так:

. П • dy            1 P /

У н . доз = П ч . д .-- = V доз • 1--. (6)

6            I П J

(6), получим

Условие неразрывности потока сыпучего тела без учёта его скважности предпо-

q пр.з

У н . доз

n tи

лагает, что

Но q пр

V н . доз t и

У з .доз    У доз — У н . доз

t и t и

Следовательно,

q пр.з

0,5

g к 2tgP1 >

• ( R e ^2,5 — R h .св .^2,5 ) • ^P ,

где      – коэффициент относительной плотности сыпучего тела, выраженный в долях единицы.

В формуле (8) q _{пр . з}

– предельный

объёмный расход сыпучего тела из ёмкости дозатора без наличия в ней скважности между частицами (условие сплошности потока сыпучего тела).

Массовый предельный расход сыпучего тела определится из (8) умножением его на n .

q пр. з

0,5

g к 2 tg/j,

( R e ^2,5 — R h .св .^2,5 ) • Y .

Из выражения (5) следует, что n = -P-

( 1 — C )

Заменим в формуле (8) n на его значение из (10). Тогда

q = п • пр.з

g

^2t g P 1

0,5

• ( R e ²-⁵

^-

2,5 R н . св .

Из (11) следует, что с увеличением относительной скважности сыпучего тела в

ёмкости дозатора q    уменьшается ли нейно.

Эта скважность сыпучего тела в ёмкости дозатора зависит от способа её засыпки сыпучим материалом. Однако, как следует из работы Г. Дересевича [2], сред-

Этот анализ справедлив только для зернистого сыпучего тела, проходящего плоскость выпускного отверстия ёмкости дозатора или находящегося в этой плоско- нестатистическая относительная  скваж-   сти.

ность зернистых материалов в граничных их условиях (в ёмкостях) при различных способах укладки частиц (при различных типах укладки частиц в ёмкостях) остаётся примерно постоянной и равной 34,1%. Такая относительная скважность наиболее близка к тетрагональносфеноидальной укладке частиц, получаемой при засыпке ёмкости сыпучим зернистым материалом способом «дождя».

Тем не менее, относительной скважностью потоков зернистых сыпучих материалов, истекающих из выпускных отверстий ёмкостей, можно управлять. Способы управления различны. Самый простой и доступный способ – это изменение площади выпускного отверстия ёмкости дозатора.

Действительно, приведя зависимость q пр . з

• (11)    к виду C =-----, устанавливаем, что

• qпр

C изменяется линейно от q , которое пр. з зависит от Rв .

Из вышеуказанного следует, что максимальная относительная скважность зернистого сыпучего материала может достигать (теоретически) единицы при q = 0, минимальная же относительная пр.з      , скважность (теоретически) равна нулю при q = q .В реальных же условиях пр.з     пр

0 <  C <  1 , т.е. среднестатистическая относительная скважность зернистого сыпучего тела в плоскости выпускного отверстия ёмкости, как правило, близка ~ 0,5 ( 50% ) .

Такая относительная скважность зернистого сыпучего тела, поступающего на неподвижный распределительный конус протравителя, вполне приемлема для качественной обработки семян защитно-стимулирующими веществами. При этом скорость истечения зернистого сыпучего тела (семян) из выпускного отверстия ёмкости дозатора на распределительный конус определится зависимостью

V

пр . з

g

2 tgP1

• ( R e ^2,5 - R h .св .2,5 ) - ( 1 - C )

R в ²