崔益华

南通润邦重机有限公司

1 引言

气力卸船机作为负压气力输送设备，因其具有输送系统封闭、扬尘污染小、清仓彻底、构造简单紧凑、维护成本低等优点，被广泛应用于港口吸卸水泥、粉煤灰、矿石粉、化肥、粮食等散装物料。但气力卸船机的单位输送能耗远高于一般机械输送设备，无形中增加了卸船的运营成本。研究表明，气力卸船机80%以上的能耗来源于输送管道[1-2]，因此管道系统的合理设计，对于整台机器的平稳运行和节能降耗意义重大。

在垂直管道气力输送过程中，物料颗粒所受重力方向与空气动力方向在同一竖直线上，因此只要用稍高于颗粒悬浮速度的气流速度，即可将物料颗粒顺利输送。然而在水平管道气力输送过程中，气流方向与重力方向垂直，物料易在管底沉积。因此要求水平管道具有比垂直管道更高的气流速度。而且在同一管道输送系统中，物料往往更容易在水平管道内发生堵塞。对于水平管道输送，通常存在一个保证颗粒平稳输送的安全速度，如果输送速度过高，虽然能安全输送物料，但系统的压力损失和功率消耗也会相应增大；如果输送速度比安全速度低，则颗粒很容易在管底堆积，形成脉动流，此时压力也会急剧增高，很容易造成管道堵塞。因此，合理地选择水平管道输送风速，对于气力输送系统的平稳运行至关重要。

以往的输送风速往往依靠试验或者实践经验确定。近年来随着计算机技术的发展，数值模拟作为试验的重要补充手段已被广泛应用于气力输送研究。……