Trichterauslegung - Lehrstuhl Mechanische Verfahrenstechnik

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geneigten Trichterwand bildet, → Bild F 4.2 Kernfluß, schraffierter Bereich
im Volumenelement 8.
• Nach JENIKE 8 (Bull. 123, S. 68. Gl.(20)) ist der Trichterneigungswinkel
zur Vertikalen θ KF einschließlich eines Sicherheitsabzuges:
θ
KF
≤ 65° − ϕ W
( 4.136)
• Zur Vermeidung des nicht entleerbaren Restgutes (Bild F 4.2) muss der
Trichterneigungswinkel zur Horizontalen α KF = 90° - θ KF für ein kohäsives
Schüttgut deutlich größer sein als der Rutschwinkel auf einer glatten
Wand (≈ kinematischer Wandreibungswinkel φ W ) bzw. der Rutsch- oder
Böschungswinkel der rauen Wand (≈ effektiver innerer Reibungswinkel
φ e ). Deshalb kann man mit einem gewissen Sicherheitszuschlag von etwa
10° (freifließendes Schüttgut 9 ) bis 25° (kohäsives Schüttgut) folgende Bereiche
für die Auslegung des Trichterneigungswinkels bei Kernfluß nutzen:
ϕw + 10°
...25° ≤ 90° − θKF
≤ ϕe
+ 15°
( 4.137)
D oder B
p h
H G, KF
θ G, KF
p h
Bild 4.11: Horizontaldruckspitze
bei Bildung eines stabilen Kernflusstrichters
b S
Grenzwinkel und Grenzhöhe des Kernflußtrichters im Schaft:
• θ G,KF näherungsweise wie bei Massenfluß ermitteln, siehe F 4.6 und F 4.7
• Trichterhöhe bei der eine Spannungsspitze (sog. „Switch load“) des Horizontaldruckes
p h möglich ist:
H
(D oder B) − (b
oder b
)
Smin S
G,KF
= ( 4.138)
2 ⋅ tan θG,KF
4.2.3 Minimale Öffnungsweite zur Vermeidung eines Schachtes
Ziel: Vermeidung einer stabilen Schachtbildung im Trichter und Schaft.
4.2.3.1 Mit maximaler Verfestigungsspannung
Auslegungsmethode:
8 Jenike, A. W., Storage and flow of bulk solids, p. 68, Eng. Exp. Station Bull. No. 123, Univ.
Utah, 1964
9 Schulze, D., Pulver und Schüttgüter: Fließeigenschaften und Handhabung, S. 311, Springer
Berlin, 2006
Schüttec_4 VO Partikelmechanik und Schüttguttechnik, Trichterauslegung Prof. Dr. Jürgen Tomas, 04.06.2013