吴建章，黄乾坤，邹振杰

(1.河南工业大学粮油食品学院，河南 郑州 450001； 2.郑州海嘉食品有限公司，河南 郑州 450004)

气力输送中卧式三通供料器性能研究

吴建章1，黄乾坤1，邹振杰2

(1.河南工业大学粮油食品学院，河南 郑州 450001； 2.郑州海嘉食品有限公司，河南 郑州 450004)

利用实验装置研究了卧式三通供料器空载、重载运行时，有隔板、无隔板情况下的阻力、阻力系数以及输送产量的变化规律。空载运行时，无隔板的卧式三通供料器阻力低于有隔板的卧式三通供料器阻力，且其阻力系数趋于一常数0.96。无论有无隔板，卧式三通供料器的输送产量均随着输送风速的增大而增大；在同一输送风速下，无隔板的卧式三通供料器的输送产量高于有隔板供料器的输送产量。

气力输送；卧式三通供料器；阻力；产量

气力输送因具有安全、卫生、无污染、无残留以及输送工艺和装置简单等特点，已经成为现代加工厂粉粒状物料广泛采用的一种输送方式。供料器是气力输送系统的重要部件之一，其作用不仅是将物料定量送入输送管道中，更重要的作用是使物料与气流充分混合，从而被气流加速和安全输送，而且供料的同时不掉料、不堵塞管道。因此，供料器常被称作气力输送的“咽喉”部件，其结构及性能的好坏对气力输送装置的输送产量、运行的稳定性、功耗等都有很大影响。

卧式三通供料器属于三通型供料器，是气力输送系统重要的供料器种类之一，因其高度低、体积小和节省空间而被广泛使用。因此对气力吸运输送装置中的卧式三通供料器的性能进行实验研究具有重要意义。

1 材料与方法

1.1实验材料

塑料粒：粒径3～5 mm，体积质量552 g/L，千粒重25.50 g，悬浮速度7.10～9.65 m/s。

1.2实验装置与仪器

卧式三通供料器的结构示意图如图1所示。在连接输料管的卧式三通供料器的水平管道段内安装了一块隔板，隔板将三通供料器的水平输送管道分为上下两个空间，当从供料口进入的物料量突然变多时，可防止在此处发生物料堵塞，因为隔板以下的空间始终是畅通的[1-2]。不需要时，隔板可从卧式三通供料器的进风口一侧拉出。

图1 卧式三通供料器的结构示意图

卧式三通供料器的性能实验装置工艺见图2。

实验使用的仪器有ACS型电子计量秤(感量0.001 kg)、毕托管、U型管、秒表等。

图2 卧式三通供料器的性能实验装置工艺图

1.3实验方法

如图2所示，卧式三通供料器的性能实验装置是由两根输料管(输料管A和输料管B)组成的气力吸运输送装置。实验装置运行时，料仓A内的物料通过卧式三通供料器供入输料管A并被输送到料仓B内。通过调整供料调节阀A，可改变卧式三通供料器的输送产量。料仓B内的物料可通过输料管B的输送返回到料仓A内反复进行实验。

实验装置经过调试和调节，运行稳定后，开始实验。分别测定空载运行和重载运行时，有隔板和无隔板两种情况下卧式三通供料器的全压和输料管的输送风速，计算得出卧式三通供料器的阻力和阻力系数。

(1)

(2)

式中，ΔH为卧式三通供料器阻力，Pa；HC为测出的卧式三通供料器全压，Pa；ζ为卧式三通供料器阻力系数；ρ为空气密度，kg/m3；v为输料管输送风速，m/s。

重载运行时，收集并计量接料时间t内卸料器B下料桶B内的物料质量，即可计算出卧式三通供料器的平均输送产量。

曼杜里亚，是意大利南部塔兰托省的一个市镇，就在“靴子跟”上。都说意大利人生性自由洒脱，在曼杜里亚，时间彷佛也停滞了下来。这个197平方公里、人口却只有3万出头的小城， 14世纪就开始形成的狭窄小巷如蜘蛛网一般把开阔的广场、罗马式风格的“马德雷”教堂、中世纪时期的犹太区、米色石墙的古老民居、古城墙的遗迹等等串联起来。悠闲散漫是这里的主调，到下午5点之后，街上才多点人气，商店才慢悠悠地开门。习惯了国内大都市的行色匆匆的人潮，突然闯入这一片安逸，不由得生出一种渐入桃花源的惊喜。

(3)

式中，Ms为卧式三通供料器的平均输送产量，t/h；t为接料时间，s；ΔM为接料时间t内料桶B内收集的物料质量，kg。

1.4实验内容

在图2所示实验装置上，通过调节气力输送装置中风机进风口连接管道上阀门的开启程度，改变卧式三通供料器输料管的输送风速，调整料仓A下的调节阀A调节卧式三通供料器的输送产量，测试不同输送风速下有隔板、无隔板时的卧式三通供料器阻力、输送产量等。

2 结果分析与讨论

2.1空载运行时卧式三通供料器的阻力特性

空载运行时，调节实验装置中风机进风管道上的阀门，得到不同输送风速下有隔板、无隔板时卧式三通供料器的阻力特性，见图3、图4。

由图3可知，逐渐增大输送风速，有隔板、无隔板的卧式三通供料器的阻力均随之增大；在相同风速下，有隔板的卧式三通供料器的阻力高于无隔板的阻力。很显然，卧式三通供料器管道内增加隔板后，由于隔板附面层的存在，导致阻力高于无隔板的卧式三通供料器。

由图4可知，逐渐增大输送风速，无隔板的卧式三通供料器的阻力系数基本不变化，趋于常数。在正常的输送风速20～30 m/s，无隔板的卧式三通供料器阻力系数y=0.000 2x+0.960 8趋于常数，即阻力系数ζ=0.96(与文献[1]记载的各式三通供料器阻力系数ζ=0.5～1.0基本一致)。而对于有隔板的卧式三通供料器，逐渐增大输送风速，其阻力系数均随之增大，阻力系数不为常数，即y=0.042x+0.578 3。

图3 空车运行隔板对三通供料器阻力的影响

图4 空车运行隔板对三通供料器阻力系数的影响

2.2重载运行时卧式三通供料器的阻力特性

重载运行时，调节卧式三通供料器供料管上的调节阀A及实验装置中风机进风管道上的阀门，得到不同输送风速、不同调节阀A开启程度下有隔板、无隔板时三通供料器的阻力特性，见图5、图6。

图5 重载运行时无隔板三通供料器的阻力特性

图6 重载运行时有隔板三通供料器的阻力特性

2.3隔板对卧式三通供料器输送产量的影响

重载运行时，调节卧式三通供料器供料管上的调节阀A及实验装置中风机进风管道上的阀门，得到不同输送风速下有隔板、无隔板时卧式三通供料器的产量，见图7、图8。

由图7、图8可知，在有隔板、无隔板两种情况下，三通供料器的输送产量均随着输送风速的增大而增大；在同一输送风速下，无隔板的三通供料器的输送产量高于有隔板的三通供料器的输送产量。由此表明，卧式三通供料器内加装了隔板后，由于隔板消耗了更多的气流能量，因而造成物料输送量减少。实验时，由于供料均匀稳定，没有出现堵塞现象，但在输送风速较小(输送风速小于16.37 m/s)时均有存料现象。

图7 无隔板三通供料器输送风速变化时的输送产量

图8 有隔板三通供料器输送风速变化时的输送产量

3 结论

(1)空载运行时，在相同输送风速下有隔板的卧式三通供料器阻力高于无隔板的阻力。无隔板的卧式三通供料器的阻力系数基本不变化、趋于常数，即阻力系数ζ=0.96；而有隔板的卧式三通供料器阻力系数则随输送风速的增大而增大，阻力系数不为常数。

(2)重载运行时，有隔板、无隔板两种情况下，卧式三通供料器的阻力在输送风速不变时，均随输送产量的增加，呈增大趋势。在输送产量不变的情况下，其阻力均随输送风速的增加而增加。相同工况下，有隔板的卧式三通供料器的阻力均高于无隔板的供料器阻力。

(3)无论有隔板或无隔板，卧式三通供料器的输送产量均随着输送风速的增大而增大，但是在同一输送风速下，无隔板的卧式三通供料器的输送产量高于有隔板的供料器的输送产量。

[1] 无锡轻工业学院,武汉粮食工业学院，南京粮食经济学院等.通风除尘与气力输送[M].北京:中国财政经济出版社,1984.

[2] 粮食加工厂通风和气力输送编写组.粮食加工厂通风和气力输送[M].北京:中国财政经济出版社,1979.

(责任编辑：俞兰苓)

Researchontheperformanceofhorizontaltypeteefeederinpneumaticconveying

WU Jian-zhang1，HUANG Qian-kun1，ZOU Zhen-jie2

(1.College of Food Science and Technology，Henan University of Technology，Zhengzhou 450001，China；2.Zhengzhou Haijia Food Co. Ltd.，Zhengzhou 450001，China；)

We studied the variation of resistance, resistance coefficient and conveying output in different condition, no-load and load, with separator and without separator of horizontal type tee feeder. Under no-load condition, the resistance of horizontal type tee feeder with separator is higher than that without separator, and its resistance coefficient is tending to 0.96. The conveying output of horizontal type tee feeder is increased with wind speed whether it has separator or not. Under same wind speed condition, the conveying output of horizontal type tee feeder without separator is higher than that with separator.

pneumatic conveying;horizontal type tee feeder;resistance;yield

2017-02-14；

2017-07-22

吴建章(1966-)，男，副教授，研究方向为粮食工程、通风除尘与气力输送。

10.7633/j.issn.1003-6202.2017.08.001

TS210.4

：A

：1003-6202(2017)08-0001-04