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    氣力輸送系統(tǒng)一問一答

    來(lái)源：嘉燕   發(fā)布時(shí)間：2023-03-30  瀏覽次數(shù):
    氣力輸送設(shè)備主要用于粉末顆粒的密封輸送，依據(jù)流態(tài)化理論建立起來(lái)的氣力輸送使得粉體材料在各工藝單元及設(shè)備間輸送的更理想。

     
    氣力輸送系統(tǒng)簡(jiǎn)圖（圖片來(lái)源：馬愛純等.氣力輸送管道壓降預(yù)測(cè)影響的數(shù)值模擬研究）
     
     什么是氣力輸送系統(tǒng)？
     氣力輸送系統(tǒng)是依靠空氣流動(dòng)將干燥的散狀固體粒子或顆粒物料輸送到指定地點(diǎn)的一種輸送裝置。其原理是利用輸送風(fēng)機(jī)在密封管道內(nèi)產(chǎn)生與外界大氣壓不同的壓力，形成壓力差。這個(gè)壓力差值賦予了空氣流動(dòng)的能量，使得空氣能夠以氣流的形式攜帶小顆粒固體（例如：煤灰）一起順著管道向前。 
     
    氣力輸送系統(tǒng)有什么特點(diǎn)？
    優(yōu)點(diǎn)：
    1. 輸送管道占地面積最小。
    2. 管路柔性靈活，設(shè)備投資少。可以因地制宜選擇最優(yōu)方案；如進(jìn)行由數(shù)點(diǎn)集中送往一處，或由一處分散送往數(shù)點(diǎn)的遠(yuǎn)距離操作。
    3. 清潔、低污染。密封系統(tǒng)能防止被輸送物對(duì)環(huán)境的污染；通過(guò)合理的設(shè)計(jì)，能使得氣力輸送系統(tǒng)做到真正的無(wú)塵，這在負(fù)壓輸送中尤為明顯。
    4. 輸送效率高，可將輸送過(guò)程與工藝過(guò)程相結(jié)合，簡(jiǎn)化工藝設(shè)備和過(guò)程。
    5. 作業(yè)人員與輸送量無(wú)關(guān)，人員配置可以最少，管理方便。
    6. 可用于長(zhǎng)距離輸送。
    7. 對(duì)于化學(xué)性能不穩(wěn)定的物料，可以采用惰性氣體輸送。
    缺點(diǎn)：
    與其他輸送形式相比，氣力輸送的缺點(diǎn)是動(dòng)力消耗大，稀相氣力輸送的動(dòng)力消耗為斗式提升機(jī)的2~4倍，為帶式輸送機(jī)的15~40倍。而且，輸送距離愈近，這種現(xiàn)象愈明顯。

    氣力輸送與機(jī)械式輸送的比較
     

    此外，伴隨高速高能耗的運(yùn)行，氣力輸送也存在設(shè)備磨損和被輸送物的破損問題。物料特性如堆積密度、粒度、硬度、休止角、磨琢性等的微小變化，都能造成操作上的困難。而且輸送距離、應(yīng)用均受到一定限制。
     
    氣力輸送有那些類別？
    氣力輸送系統(tǒng)有多種不同的分類方法，可按氣力輸送的輸送裝置型式、體現(xiàn)氣力輸送的實(shí)質(zhì)來(lái)分類，也可按狀態(tài)相圖來(lái)分類。對(duì)于不同類型的氣力輸送系統(tǒng)，其流動(dòng)差異很大，相互間的流動(dòng)規(guī)律也不能通用。
     
    按輸送實(shí)質(zhì)分類
    從氣力輸送實(shí)質(zhì)考慮來(lái)分類，有按料、氣兩相數(shù)量比分類；按料、氣兩相流體力學(xué)特征分類；按料、氣兩相運(yùn)動(dòng)特征分類；按裝置特征分類等幾種分類法。

    氣力輸送分類方法一覽表
     
     

    概括起來(lái)，現(xiàn)有的氣力輸送系統(tǒng)可分為四類：
    1.稀相氣力輸送 
    氣流速度較高，物料懸浮在鉛垂管中呈均勻分布，在水平管中呈飛翔狀態(tài)，空隙率很大。物料的輸送主要依靠由較高速度的空氣所形成的動(dòng)能，因而也稱稀相動(dòng)壓輸送。
    特點(diǎn)：該輸送方式由于流速高而物料質(zhì)量流率較小，因此顆粒與管道碰撞摩擦劇烈，從而能耗和輸送系統(tǒng)的磨損都比較大，生產(chǎn)效率低下，適合于輸送質(zhì)量和粒度較小、流動(dòng)性強(qiáng)的物料。
     
    2.濃相動(dòng)壓氣力輸送 
    氣流速度在8～15m/s之間。物料在管內(nèi)已不再均勻分布，而呈密集狀態(tài)，但管道并未被物料堵塞，因而依然依靠空氣的動(dòng)能來(lái)輸送，稱為濃相動(dòng)壓輸送。
    這類流動(dòng)狀態(tài)的氣送裝置有：高壓壓送、高真空吸送和流態(tài)化輸送。料氣比的變化范圍很大，高壓壓送與高真空吸送的料氣比大致在15～50之間，流動(dòng)狀態(tài)呈脈動(dòng)集團(tuán)流。而對(duì)于易輸送的粉料，料氣比可高達(dá)200以上，呈流態(tài)化輸送。 
     
    3.濃相靜壓氣力輸送 
    物料密集而栓塞管道，依靠氣流的靜壓來(lái)輸送物料，稱為濃相靜壓氣力輸送。可分為柱流和栓流兩種。
    柱流氣力輸送密集狀物料連綿不斷地充塞管道內(nèi)而形成料柱，其運(yùn)動(dòng)速度較低，一般僅0.2~2m/s。但僅能用于30m以內(nèi)的短距離輸送。
    栓流氣力輸送人為地把料柱預(yù)先切割成較短的料柱，輸送時(shí)，氣栓與料栓相間分開。從而可以提高輸送速度，降低輸送壓力，減少動(dòng)力消耗，以及增加輸送距離，是目前最好的中距離輸送方法。
     
    4.筒式氣力輸送 
    將需要輸送的物料、物件裝入傳輸筒或筒車內(nèi)，利用空氣的靜壓使傳輸筒在管道內(nèi)飛速滑行的一種輸送方式，用于既難于懸浮，而本身又無(wú)法成栓的成件貨物輸送。 這種輸送方式應(yīng)用面小，適用于特定場(chǎng)合。

     
    氣流速度與流型之間的關(guān)系
     
    按輸送裝置型式分類
    負(fù)壓（吸送）輸送系統(tǒng)
    負(fù)壓（吸送）輸送系統(tǒng)是利用輸送系統(tǒng)終點(diǎn)的風(fēng)機(jī)抽吸系統(tǒng)內(nèi)的空氣，在系統(tǒng)中形成低于大氣壓的負(fù)壓氣流，物料與空氣同時(shí)從吸嘴進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)并隨氣流到達(dá)系統(tǒng)終點(diǎn)，最后經(jīng)過(guò)濾分離將空氣排放到大氣中。


    吸送式氣力輸送裝置

    特點(diǎn)：負(fù)壓輸送系統(tǒng)是比較理想的系統(tǒng)，由于輸送管道中的壓力低于大氣壓，因此不存在管道內(nèi)氣體向外漏的問題，因而比較適合于對(duì)有毒或者有害物料的輸送。
     
    正壓（壓送）輸送系統(tǒng)
    壓輸送系統(tǒng)是氣力輸送的最基本形式。在系統(tǒng)中，利用輸送系統(tǒng)起點(diǎn)處的風(fēng)機(jī)等氣源設(shè)備，將高于大氣壓的壓縮空氣通入輸送系統(tǒng)中，同時(shí)物料定量送入高速運(yùn)行的氣流中，在氣流的帶動(dòng)下，物料到達(dá)輸送系統(tǒng)終點(diǎn)經(jīng)過(guò)濾后，物料與空氣分離，物料進(jìn)入料倉(cāng)，空氣排入大氣。

     
    壓送式氣力輸送裝置

    特點(diǎn)：正壓輸送主要用于將物料輸送到一個(gè)或幾個(gè)料倉(cāng)的工況。與負(fù)壓輸送系統(tǒng)相比，正壓輸送系統(tǒng)具有比較高的容量并且適合于較遠(yuǎn)距離的輸送。
    混合輸送系統(tǒng)
    混合輸送系統(tǒng)是在同一輸送系統(tǒng)中既有正壓又有負(fù)壓，利用兩種不同系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，因而可以應(yīng)用于比較復(fù)雜的輸送中?；旌舷到y(tǒng)可以是壓一送式，也可以是送一壓式的輸送組合系統(tǒng)。
    特點(diǎn)：能夠完成較長(zhǎng)距離的輸送，而結(jié)構(gòu)及管道內(nèi)的氣流變化也更加復(fù)雜，同時(shí)也易造成輸送系統(tǒng)尤其是風(fēng)機(jī)的磨損。
     
    氣力輸送系統(tǒng)如何選用？
    氣力輸送中不同輸送模式的出現(xiàn)主要由三方面的因素綜合決定的：
    1. 兩相物性（如氣體密度、粘度、顆粒密度、粒徑分布、形狀、大小，硬度以及松散堆積密度等）
    2. 操作條件（如輸送量、氣體速度、固相含量、操作溫度、壓力等）
    3. 過(guò)程設(shè)備（如輸送管道形狀、大小、相對(duì)位置及方向、供料裝置的類型等）
    不同形狀的物料與氣力輸送系統(tǒng)類別的選用關(guān)系
     

    物料性質(zhì)對(duì)氣力輸送系統(tǒng)運(yùn)行性能的影響
     

    在物料的氣力輸送過(guò)程中，影響氣力輸送的物料、工藝、系統(tǒng)方面的因素往往是彼此關(guān)聯(lián)的，而且，各種影響氣力輸送因素的本身也與多種條件有關(guān)，這就使得在對(duì)氣力輸送系統(tǒng)進(jìn)行分析時(shí)，要全面、精確的對(duì)輸送系統(tǒng)進(jìn)行了解與把握變得十分困難。因此，在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)分析時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的輸送介質(zhì)、應(yīng)用場(chǎng)合以及外界條件，對(duì)影響氣力輸送效果的各個(gè)可把握的因素進(jìn)行著重考慮，并對(duì)影響氣力輸送效果但目前卻無(wú)法把握的因素予以估計(jì)，給出其影響程度，通過(guò)逐步的實(shí)驗(yàn)與分析，不斷促進(jìn)氣力輸送技術(shù)的完善與發(fā)展。