中國粉體網訊 在經濟持續快速發展的大背景下，一些行業在生產運輸的過程當中產生的環境污染越來越得到重視，如水泥廠、制藥廠、食品加工廠等運輸的顆狀物、粉粒料等。在這種情況下，氣力輸送技術得到了逐步的推廣。氣力輸送代替了傳統的機械輸送物料，它是一種采用密封式輸送管道的方式輸送物料的工藝過程。
氣力輸送
氣力輸送是一種借助壓縮氣流在管道內輸送散體顆粒的物料搬運技術，是實現散體物料綠色、安全、便捷輸送運輸的有效措施。氣力輸送的第一次大規模應用是19世紀后期的谷物真空輸送，到20年代中期，谷物的負壓和正壓輸送已很普遍。自此以后，氣力輸送技術蓬勃發展，輸送物料范疇擴展到涵蓋各種各樣的固體顆粒。該技術在應用過程中，以下優勢逐漸突出：無塵綠色、走線靈活、多點配送、成本低廉、安全可靠、易于自動控制。
氣力輸送系統構成
氣力輸送系統主要由四部分組成：動力源、供料裝置、輸送裝置、分離裝置，每個部分都需要專用硬件設備來實現所需的要求。進行一次完整的氣力輸送，需要依次完成：動力源提供壓縮氣流—供料器供給物料顆粒—輸送裝置完成管道運輸與分流—分離裝置將物料顆粒與氣流分離。
氣力輸送系統構成示意圖
動力源是氣力輸送系統中必不可少的元件，包括各種類型的壓縮機、鼓風機、風扇和真空泵等。在氣力輸送系統設計時，需要確定實現可靠輸送所需的氣流和壓力（正壓或負壓）。
在供料裝置，根據物料顆粒運動在不同區域內變化規律的不同，可以將供料裝置內部區域劃分為混合區、加速區、穩定輸送區。在混合區，固體顆粒被引入流動的氣流中。由于固體進入流場時基本上處于靜止狀態，因此當固體與流動的氣體混合時會發生較大的動量變化，這種勢能變化是加速區的主要特征。加速區通常由一段一定長度的水平管道組成，被設計用于加速固體顆粒到某種“穩定”流動狀態。
在氣固分離裝置內，物料顆粒從氣流中分離出來。分離工作主要借助特定的氣固分離系統完成，選擇合適的氣固分離系統取決于許多因素，其中最重要的是固體顆粒的大小。根據固體顆粒特性的不同，可以使用許多不同配置的氣固分離系統分離物料。旋風分離器以其幾何簡單、分離效果好、維護方便和價格低廉的優點，在工業中廣泛用于從氣體中分離灰塵或用于產品回收。
氣力輸送系統分類及應用
1、按照輸送實質分類
由于輸送物料種類不同，對應的氣力輸送的種類也非常多。但整體概括來看，氣力輸送可以分為四類：筒式氣力輸送、稀相氣力輸送、濃相動壓氣力輸送、濃相靜壓氣力輸送。
筒式氣力輸送按照裝料筒的類型可分為有輪傳輸筒、無輪傳輸筒兩類。在輸送時，先將物料裝到傳輸筒中，之后使傳輸筒在管道中通過空氣的靜壓作用進行高速滑行。筒式氣力輸送適用于輸送一些不易懸浮并且自身無法成栓的成件貨物，其應用范圍較小。
稀相氣力輸送也被稱為稀相動壓輸送，因為物料的運輸依靠高速空氣形成的動能。一般采用氣流的速度為12~40m/s，料氣比為1~5，最大值為15。稀相氣力輸送通常適用于輸送距離較短，被輸送的物料處于干燥的易流動的狀態，并且其質量與顆粒大小均較小的情況。
在濃相動壓氣力輸送系統中，管道中的物料以密集狀態依靠空氣動能進行輸送，管道不會因物料密集而堵塞，氣流速度在8~15m/s。這樣流動狀態的氣力輸送裝置主要有高壓壓送式、高真空吸送式和流態化氣力輸送裝置。料氣比（通過管道截面的物料與空氣的流量比值）范圍較大，前兩者的料氣比范圍為15~20，第三種用于輸送粉狀物料，料氣比在200以上。
在濃相靜壓氣力輸送中，物料密集并且栓塞管道，依靠著空氣的靜壓來輸送物料。濃相靜壓氣力輸送分為栓流和柱流兩種。栓流氣力輸送是目前中距離輸送方式中最好的輸送技術，它通過人為的操作預先將料柱切割，使料柱長度變短。在輸送物料過程中，氣栓和料栓間隔分開使得料栓輸送速度得以提高，輸送壓力得以降低，物料的輸送距離得以提高。在柱流氣力輸送裝置中，物料以密集狀態接續不斷地充滿管道，進而形成料柱，輸送時物料移動速度僅有0.2~2m/s，因此僅適用于30米以內的短距離輸送。
2、按照輸送裝置分類
按照氣力輸送系統的輸送裝置類型（空氣在管道中的壓力狀態）來分可將氣力輸送系統分為三類：正壓式輸送、負壓式輸送和混合輸送。
正壓式輸送一般是指在輸送系統的前端借助壓縮機或鼓風機產生壓縮空氣，進而形成管道起點與終點間的壓差，氣流裹挾著物料輸送至接料處，最后物料與空氣在接料處分離。正壓式輸送系統中，物料不直接經過風機，所以輸送物料不會導致風機被磨損并且風機的葉片也不會導致物料破碎。正壓式氣力輸送系統常用于面粉廠產品的輸送。
負壓式輸送一般將真空泵安裝在系統的末端，由于環境壓力大于管道壓力，由真空泵引起的負壓差將空氣與物料吸入管道中，并被送至分離器進行分離，空氣由上部排出送入除塵器凈化，而物料則由分離器底部卸出。負壓輸送適用于從多處向一處集中輸送物料。該系統常用于白糖、豆類、米類等物料的運輸。其次，因輸送氣流的壓力比大氣壓力要低，水分易蒸發，與正壓輸送式相比，該系統更容易輸送含水分多的物料。除此之外，該系統還適用于船舶、火車等卸料，應用范圍十分廣泛。
在一個輸送系統中由負壓式和正壓式兩部分組成，通過利用兩種不同系統的優勢組成的系統稱為混合輸送系統。混合式氣力輸送系統通常應用于較為復雜的輸送當中。
小結：
氣力輸送系統已深入到現代化產業生產的各領域，成為建材、化工、糧食、冶金、采礦、環保、輕工、能源等行業普遍使用的方法。如何使氣力輸送系統在滿足生產要求的同時能夠穩定運行、低速、低耗，是如今對氣力輸送系統研究的主要趨勢。可以毫不夸張的說，氣力輸送系統技術的發展及應用，前景不可限量。
參考來源：
1、孫沐鈺，王沂蒙等.氣力輸送系統應用的研究
2、巴涵.氣力輸送彎頭內部流動特性分析及系統壓降預測模型構建
3、阮琥.粉體密相氣力輸送流量調控特性與氣動物流傳輸特性研究
4、郭小樂.氣力輸送系統流型演變特性的數值模擬及試驗研究
（中國粉體網編輯整理/青黎）
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