4.2 贮料压力
4.2.1 贮料物理特性参数的确定应符合下列规定:
1 贮料物理特性参数应由工艺专业提供;
2 贮料物理特性参数应通过试验分析确定;
3 根据实践经验确定的贮料物理特性参数应得到工艺专业的认可;
4 当无试验资料时,在工艺专业认可的条件下,可按本标准附录A所列数值选用;
5 本标准附录A未包括的贮料,其特性参数应由工艺专业提供。
4.2.2 深仓贮料重力流动压力的计算应符合下列规定:
1 贮料顶面、贮料顶部锥形体重心以下,距离s(m)处的水平截面上,贮料作用于仓壁单位面积上的水平压力ph(kPa)(图4.2.2)应按下列公式计算:
图4.2.2 深仓贮料压力示意图
1—平顶面贮料;2—斜顶面贮料;3—贮料顶部锥形体的重心;4—s深度处的计算截面
式中:Ch——深仓贮料水平压力修正系数;
γ——贮料的重力密度(kN/m3);
ρ——筒仓水平净截面的水力半径(m);
e——自然对数的底;
s——贮料顶面或贮料锥体重心至计算截面的距离(m);
μ——贮料对仓壁的摩擦系数;
k——侧压力系数;
φ——贮料的内摩擦角(°)。
2 贮料作用于仓底或漏斗顶面处单位面积上的竖向压力pv(kPa)应按下式计算:
式中:Cv——深仓贮料竖向压力修正系数;
hn——贮料计算高度(m)。
注:当按上式计算的pv值大于γhn时,应采用γhn值。γhn应为浅仓的竖向压力。
3 贮料顶面或贮料锥体重心下,距离s(m)处的计算截面以上,仓壁单位周长上总竖向摩擦力pf(kN/m)应按下式计算:
4 漏斗斜壁贮料的切向力应按下式计算:
5 当仓壁设有偏心卸料口或仓底设有多个漏斗又不同步卸料,其偏心距e小于0.1dn(bn)时,可不计算贮料偏心压力对仓壁的影响,偏心距e大于或等于0.1dn(bn)时,应计算偏心压力对仓壁的不利影响。偏心压力的计算应符合下列规定:
1)偏心卸料作用于矩形筒仓仓壁上的水平压力应按下列公式计算:
2)偏心卸料作用于圆形筒仓仓壁上的水平压力应按下列公式计算:
式中:e——偏心卸料口中心与仓中心间的距离(m);
Er、Eec——矩形、圆形筒仓偏心卸料压力系数。
6 圆形筒仓仓壁上开设卸料洞口形成仓侧大偏心卸料时,卸料压力的计算应符合本标准附录B的要求。
4.2.3 贮料计算高度hn(m)的确定应符合下列规定:
1 上端的确定应符合下列规定:
1)贮料顶面为水平面时,应按贮料的顶面计算;
2)贮料顶面为斜面时,应按贮料锥体的重心计算。
2 下端的确定应符合下列规定;
1)仓底为钢筋混凝土或钢制锥形漏斗时,应按漏斗顶面计算;
2)仓底为平板无填料时,应按仓底顶面计算;
3)仓底形成填料漏斗时,应按填料表面与仓壁内表面交线的最低点计算。
4.2.4 筒仓仓壁水平任意净截面,圆形筒仓、矩形筒仓、星仓水平任意净截面的水力半径ρ(m),应按下列公式计算:
式中:A——筒仓水平截面的净面积(m2);
U——净截面的周长(m);
A1——对称星仓水平截面的净面积(m2)。
4.2.5 深仓贮料水平侧压力修正系数Ch、竖向压力修正系数Cv的取值应符合下列规定:
1 深仓贮料水平侧压力修正系数Ch应按表4.2.5-1取值;
表4.2.5-1 深仓贮料水平侧压力修正系数Ch值
注:1 表中粗实线为仓壁贮料高度范围内贮料水平侧压力的修正系数Ch值;
2 表中虚线应为按杨森公式计算的贮料压力值。
2 群仓的内仓、星仓及边长不大于4.0m的方仓的修正系数Ch、Cv等于1.0;
3 有特殊促流装置的筒仓,应将表4.2.5-2贮料竖向压力修正系数Cv乘以1.1~1.2。
表4.2.5-2 深仓贮料竖向压力修正系数Cv值
4.2.6 平面为圆形、矩形的浅仓,贮料压力的计算(图4.2.6)应符合下列规定:
图4.2.6 浅仓贮料压力示意图
1—平顶面贮料;2—斜顶面贮料;3—贮料顶部锥形体的重心;
4—s深度处的计算截面
1 贮料顶面、贮料顶部锥形体重心以下,距离s(m)处的水平截面上,作用于仓壁单位面积上的水平压力ph(kPa)(图4.2.6)应按下式计算:
2 筒仓的贮料计算高度hn与其内径dn的比大于1.0且小于1.5、矩形平面的短边bn的比大于0.4且小于1.5时,除按式(4.2.6-1)计算外,还应按式(4.2.2-1)计算贮料压力,取其二者计算结果的最大值。
3 贮料顶面、贮料锥形顶重心以下距离s(m)处,单位面积上的竖向压力pv(kPa)应按下式计算:
4 漏斗壁贮料的切向压力应按下式计算:
5 大型圆形浅仓仓壁贮料侧压力ph(kPa)的计算应计入仓壁顶面以上的堆料作用,仓壁贮料侧压力的计算应符合本标准附录C的要求。
6 由卡车、火车等将贮料直接卸入浅仓时,应计入贮料的瞬间撞击效应,撞击系数宜符合本标准第8.3.6条的要求。
4.2.7 作用于漏斗斜壁上的单位面积法向压力pn(kPa)应按下式计算:
式中:ξ——本标准附录D的计算系数。
4.2.8 贮料作用于仓底或漏斗壁顶面处的单位面积竖向压力pv(kPa)的计算应符合下列规定:
1 深仓,在漏斗高度范围内均应采用漏斗顶面的贮料压力值;
2 浅仓,在漏斗顶面、漏斗底面的贮料压力应按下列公式计算:
式中:hh——漏斗高度(m)。
4.2.9 仓内贮料为流态的均化仓仓壁上的贮料水平压力py(kPa)可按以下液态压力公式计算:
式中:γ——贮料的重力密度(kN/m3);
hn——贮料的计算高度(m);
0.6——液态压力的折减系数。
4.2.10 当向仓内压入空气或其他气体,采用气动输料、机械通风及风力清仓,但对贮料不形成均化或流态时,除贮料压力外还应计算作用于仓壁及仓底的过剩气压,其值应由相关工艺设计专业提供。
4.2.11 在高速气力输送贮料的条件下,作用于筒仓仓壁及仓底上的流态化料层的装料压力pp(kPa)应按下式计算:
式中:γ——贮料的重力密度(kN/m3);
Cf——贮料流态化参数(hr);
Vf——贮料流态化流动速度(m/hr)。
4.2.12 几种主要贮料的流态化参数Cf、Vf值可按表4.2.12选用。
表4.2.12 几种主要贮料的流态化参数Cf、Vf值
注:其他与本表物理特性相类似的贮料可按本表选用。