氣力輸送，也稱氣流輸送，是利用氣流的力量造密閉管道內(nèi)沿氣流方向輸送顆粒狀、粉體狀物料的一種技術(shù)。由于氣力輸送以密封式輸送管道代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械輸送物料，具有靈活性好、易損件較少，維護(hù)成本低、占地小、無粉塵飛揚(yáng)問題等特點(diǎn)，同時(shí)在輸送過程中還可同時(shí)進(jìn)行物料的加熱、冷卻、干燥和氣流分級(jí)等物理操作或某些化學(xué)操作，是目前粉體和顆粒輸送的優(yōu)先選擇，廣泛應(yīng)用于化工、塑料、橡膠、 食品、電子、醫(yī)藥、鋼鐵、環(huán)保、發(fā)電等行業(yè)粉粒體輸送。

如何選擇合適的氣力輸送設(shè)備？要結(jié)合自身的工藝規(guī)范及設(shè)備的類型特點(diǎn)來進(jìn)行考慮。氣力輸送系統(tǒng)有多種不同的分類方法，可按氣力輸送時(shí)物料的流動(dòng)形態(tài)分為稀相輸送和濃相輸送，也可按輸送是氣流作用方式分為負(fù)壓輸送和正壓輸送。對(duì)于不同類型的氣力輸送系統(tǒng)，其適用范圍不同。本篇文章將針對(duì)不同應(yīng)用要求，來了解氣力輸送設(shè)備該如何選型。

稀相輸送和濃相輸送

物料的流動(dòng)形狀對(duì)于輸送的效率、成本有很大的影響，在氣力輸送中，常用混合比或輸送濃度或固氣比R表示氣流中固相濃度，按照物料和氣流在管道中的比例和兩相流動(dòng)的特征，氣力輸送系統(tǒng)分為稀相輸送（懸浮流輸送）和密相輸送。在不同的應(yīng)用領(lǐng)域中，選擇適合的輸送方式可以有效提高生產(chǎn)效率和降低運(yùn)輸成本。

1.稀相輸送

稀相氣力輸送，也稱懸浮輸送，本質(zhì)上是一個(gè)低壓、高速輸送物料的過程。其原理較為簡單，主要依靠由羅茨風(fēng)機(jī)等氣源設(shè)備提供的較高速度的空氣或惰性氣體（一般為18-30m/s）所形成的動(dòng)能，把旋轉(zhuǎn)供料器從下料斗中物料不斷地供應(yīng)出來的物料輸送至后面的儲(chǔ)料倉中。高流速空氣使得物料在垂直管道中呈均勻的狀態(tài)，在水平管道中呈懸浮狀態(tài)分布，并以連續(xù)的方式輸送，輸送距離基本上在300m以內(nèi)。在稀相輸送過程中，物料與空氣的比例很低，固氣比R通常為1-5之間。

正壓稀相氣力輸送系統(tǒng)

稀相輸送常用的氣源設(shè)備——羅茨風(fēng)機(jī)是一種容積式鼓風(fēng)機(jī)，通過兩個(gè)葉型轉(zhuǎn)子的“嚙合”將進(jìn)、出氣口隔開。轉(zhuǎn)子上每一凹入的曲面部分與氣缸內(nèi)壁組成工作容積，轉(zhuǎn)子在回轉(zhuǎn)過程中將吸入的氣體無內(nèi)壓縮的從吸氣口推至排氣口。氣體到達(dá)排氣口的瞬間，因排氣側(cè)高壓氣體的回流而被加壓，從而完成氣體輸送。

可以說，高流速是稀相輸送系統(tǒng)的典型特點(diǎn)，但它對(duì)于物料輸送來說是一把有利有弊的雙刃劍，具體可體現(xiàn)為——

優(yōu)點(diǎn)：

（1）由于稀相系統(tǒng)相對(duì)簡單，沒有過多的開啟閥門，易損件很少，前期投資成本非常低，維護(hù)簡便，價(jià)格相對(duì)便宜。

（2）經(jīng)過多年的發(fā)展，技術(shù)相對(duì)成熟，其可輸送的物料范圍很廣。

（3）稀相氣力輸送的輸送速度較快，可適用于大流量的輸送，提高生產(chǎn)效率。

缺點(diǎn)：
（1）高速狀態(tài)下，易導(dǎo)致物料破碎的現(xiàn)象，導(dǎo)致對(duì)輸送的顆粒造成損失，因此不適用于敏感易碎的物料。

（2）在能耗上，更高的輸送速度意味著更高的電費(fèi)。

（3）對(duì)氣流的要求比較高，需要控制好氣流的速度和壓力，才能夠?qū)崿F(xiàn)較好的輸送效果。

2. 密相輸送

密相輸送是與稀相輸送相對(duì)而言的，其輸送過程中氣固比通常大于25，物料在管道內(nèi)不再呈均勻狀態(tài)分布，而是成栓狀或沙丘狀，并不像稀相輸送一樣靠氣體加速，而是主要是依靠料栓前后的壓差來實(shí)現(xiàn)物料的輸送，氣流速度通常為8-15m/s，物料流動(dòng)速度是一種高濃度比、高混合比，低流速的輸送狀態(tài)，輸送距離通常為500m/s以上。

正壓密相氣力輸送系統(tǒng)（來源：廣東智子）

一定程度上，密相輸送方式允許物料的輸送速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于懸浮速度，因此避免了稀相氣力輸送由于物料速度高而引起的常規(guī)問題，具備的優(yōu)點(diǎn)主要有：

（1）較低的流速對(duì)管路及物料磨損程度較低，對(duì)物料品質(zhì)幾乎無影響；

（2）工作壓力較高，因此可實(shí)現(xiàn)長距離的輸送；利用助推器可以實(shí)現(xiàn)超長距離輸送；

（3）耗氣量較小，輸送氣量小，料氣分離容易實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也更節(jié)能。

（4）自動(dòng)化程度高，微機(jī)控制，操作簡單，反應(yīng)靈敏，處理功能齊全。

雖然密相輸送能夠解決稀相輸送流速高帶來的一些問題，但其設(shè)備閥門較多，氣動(dòng)、電動(dòng)設(shè)備多，成本主要集中在這些閥門上，因此對(duì)于低于300米的輸送距離不建議使用密相輸送系統(tǒng)。另外，長距離的輸送還需安裝特殊的管道支架和額外的鋼結(jié)構(gòu)來補(bǔ)償管道力，這無形中也增加了一些初始成本。

氣力輸送方式

1.吸氣式氣力輸送

吸氣式氣力輸送， 又稱為負(fù)壓輸送。一般在系統(tǒng)管道末端連接真空泵，前段通過吸嘴伸入供料倉內(nèi)。如圖為典型的吸氣式氣力輸送系統(tǒng)，當(dāng)真空泵開動(dòng)后， 系統(tǒng)管道內(nèi)空氣被吸走， 兩端形成壓力差， 粉料在低于大氣壓力(負(fù)壓)的條件下被吸入輸料管， 最后隨著氣流輸送到分離器，在分離器中，物料與空氣分離。被分離出來的物料由分離器底部的旋轉(zhuǎn)式卸料器卸出，而未被分離出來的微細(xì)粉粒隨氣流進(jìn)入除塵器中凈化，凈化后的空氣可排入大氣中。

吸氣式氣力輸送系統(tǒng)（來源網(wǎng)絡(luò)）

該系統(tǒng)供料比較方便， 適用于多點(diǎn)向一點(diǎn)供料，即可同時(shí)連接幾個(gè)供料倉供料，同時(shí)由于管內(nèi)處于負(fù)壓狀態(tài)，輸送物料過程中可避免物料外泄造成的安全隱患， 是一種較為環(huán)保和安全的粉體輸送方式。 一般可用來輸送一些對(duì)環(huán)境污染較大或有毒的物料， 如煤粉、 化肥等。

但由于該系統(tǒng)隨著管道的增長沿途壓力損失較大，能耗較大， 對(duì)管道密封性要求較高， 對(duì)于較長距離的輸送不太適用。

負(fù)壓氣力輸送設(shè)備

2.壓氣式氣力輸送

壓送式氣力輸送又稱正壓輸送，壓送式氣力輸送裝置有低壓壓送式、高壓壓送式、流態(tài)化壓送式及脈沖栓流氣力輸送裝置等各種類型，但其總體結(jié)構(gòu)、原理都大同小異， 一般將系統(tǒng)空氣入口管道與鼓風(fēng)機(jī)等氣源設(shè)備相連， 鼓風(fēng)機(jī)通過空氣入口吸入空氣， 將空氣壓縮后形成高壓氣流， 同時(shí)物料被定量送入高速運(yùn)行的氣流中，高壓空氣沿輸送管道流動(dòng)， 帶動(dòng)物料沿管道送入系統(tǒng)終點(diǎn)， 最后物料在分離器或貯倉中分離并通過卸料裝置卸入料倉，壓送的空氣則經(jīng)過除塵器凈化后進(jìn)入大氣。

由于氣源設(shè)在系統(tǒng)的前端，物料不能自由進(jìn)入輸料管，而必須采用密封的供料裝置，結(jié)構(gòu)相復(fù)雜，無法像吸氣式系統(tǒng)那樣多點(diǎn)向一點(diǎn)供料，但它通過設(shè)置多個(gè)收集裝置，適用于將較輕物料輸送到一個(gè)或幾個(gè)料倉的工況，因此輸送距離較長，具有比較高的容量，生產(chǎn)效率較高， 對(duì)管道密封要求也相對(duì)較低， 是比較常用粉料輸送方案。

壓送式氣力輸送裝置原理圖（來源網(wǎng)絡(luò)）

3.混合式輸送系統(tǒng)

混合式又稱為真空壓力輸送， 它在同一輸送系統(tǒng)中既有正壓又有負(fù)壓， 具體工作原理是該系統(tǒng)空氣入口連接物料分離器(如圖中2）， 氣源設(shè)備（如圖中4）充當(dāng)負(fù)壓真空泵，可將物料從多處供料倉（如圖中5）吸入分離器中，物料隨氣流送入分離器后，物料與空氣脫離，再經(jīng)下部的卸料器（如圖中3）卸出并送入壓送輸料管。 而分離后的空氣通過空氣管進(jìn)入氣源設(shè)備（如圖中4，此時(shí)充當(dāng)負(fù)壓風(fēng)機(jī)），經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)壓縮成高壓氣流后進(jìn)入輸料管，帶動(dòng)卸料器卸下的物料送入儲(chǔ)料倉，最后空氣通過過濾器排出。

1-受料倉  2-分離器 3-卸料器  4-氣源設(shè)備  5-供料倉

混合式氣力輸送

由于它集中了吸氣式和壓氣式輸送方式的優(yōu)點(diǎn)， 可實(shí)現(xiàn)多處取料和多點(diǎn)卸料， 且輸送距離比上述兩種方式更長，可以應(yīng)用于比較復(fù)雜的輸送中。但整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及管道內(nèi)的氣流變化更為復(fù)雜， 能耗也較高。

總結(jié)

無論是稀相還是密相，正壓還是負(fù)壓，每種氣力輸送方式都有各自的特點(diǎn)及優(yōu)勢。如何選擇合適的氣力輸送設(shè)備，要按照自身的要求，充分結(jié)合物料形態(tài)、輸送長度、輸送量、輸送高度以及運(yùn)行成本等因素來進(jìn)行考慮，此外，如果輸送塑料、化學(xué)品、金屬粉末、煤粉等易燃易爆物品時(shí)，還應(yīng)當(dāng)選用防爆閥、自動(dòng)滅火裝置等安全防范措施確保物料輸送安全性。

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