气力输送系统应用的研究

张红军

摘 要：气力输送是一项综合技术，涉及流体动力学、材料科学、自动化控制、生产制造技术等领域。气力输送是一种完全封闭的管道系统，用于在火力发电、化学、水泥、制药和食品加工等领域输送原料和粉尘。

关键词：气力输送系统;应用;分类;特点

在可持续和快速经济发展的背景下，行业的生产都有所增加，其中一些行业越来越注重生产和运输过程中的污染，如水泥、制药、食品工厂和其他运输颗粒和粉末的工厂。气力运输取代了传统的机械输送方式，在这种方式下，材料是通过密封管道输送的。气力运输也是清洁过程的重要组成部分，是运输某些材料的现代物流。随着制造技术的发展，气力运输也发生了很大变化，系统体系结构也有所改善。

1.气力输送系统的特点

气力输送系统的特点是具有明显的可识别特性，属于没有回程的管道。管道输送是一种完整的管道，没有机械输送，运输过程中不占地面，没有外部影响，也没有造成污染影响。这个装置很简单。而气动运输则无需返回加料，从而减少了额外的能源消耗并节省了大量空间。气力输送的介质是空气。在大多数情况下，当它到达终点而不返回到原始终点时，它将被放置在大气中。因此，气力输送具有以下优点：

1.占地管道具有最小面积;

2.灵活的管路和对设备的低投资。根据当地情况选择最佳选项;

3.清洁和低污染。密封系统可以防止运输对环境的污染;通过有针对性的设计，特别是在负压运输的情况下，使空气管理系统实际上无灰尘;

4.运输效率将运输过程与技术过程结合起来，从而简化了技术设备和过程的管理;

5.输送量无关作业人员，尽量减少人员配备，简化管理;

6.输送可长距离;

7.输送惰性气体。但是，与其他运输工具相比，气力输送的缺点是它消耗了大量能源，而稀稀相气力输送消耗的能源是斗式提升机的2至4倍，运输的能源是带式输送机的15至40倍。越近距离输送，现象就越明显。气力输送还包括设备使用和损坏的物体，如果它们运行速度快且能效高。

2.存在问题

对国内外气力输送系统现状的分析突出表明，进一步发展浓相栓流运输是今后发展的方向。国际上目前公认，浓相栓流结构是最先进的气力输送结构，解决了磨损、堵塞、高效发展的问题，具有重要的学术意义和社会效益。浓相栓流气力输送还需解决以下问题

2.1.该设计以经验公式为基础，没有理论依据介绍单相二次气流对输送管气固两相电流的影响。

2.2.采用单相气流入的问题。单相气流沿整个管道引入人口，导致管道的后端传输速度重叠和提高，后端传输速度提高，连续性方式失平;系统后部和出口的气体分离装置利用率高，噪音大;高能耗。

2.3.缺乏二次次气流引入机制的研究，即主管内部气体稳定相流的变化、二次气流引入方式以及不同装置结构对传输机制的影响。

3.气力输送系统分类

3.1.根据运输性质，由于运输物料种类不同，对应的气力输送种类繁多，但一般来说，可分为四种类型：筒式、稀相、浓相动压、浓相静压气力输送。（1）筒式气力输送。根据装料筒的类型，气力输送可分为轮式和非轮式输送。在运输过程中，首先将材料装入管道，然后在管道内静压下高速滑动。筒式气力输送适用于输送一些不易悬浮、自身成栓无法的物体，其应用范围小。（2）稀相气力输送。作为最传统的输送方式，该输送技术十分成熟，又称动稀相动压输送。物料的输送依赖于高速空气产生的动能。风气流量一般为12-40m/s，进料比1-5，最大15，输送距离短，通常用于短距离运输。输送物料干燥方便，颗粒质量和粒径小。（3）浓相动压。在浓相动压气力输送系统中，管道内物料在气动能量密集的条件下输送，由于物料密度不堵塞管道。在这种流动状态下，气流为8-15m/s。主气动输送机为高压压送式、高真空吸送式和流态化气力输送，15-20前两者的料气比，第三种类型用于输送粉末材料。致密相静压输送料气比大于200。（4）浓相静压。浓相静压输送是在浓相动压气力输送系统基础上发展起来的一种新型的压气力输送技术。通过静压输送物料，可分为栓流和柱流。氣栓流气力输送是目前中型远程输送方式中最好的输送技术。在输送过程中，可以提前将料柱切割，缩短柱长。输送物料时，将气栓和料栓分离，加快料栓的输送速度，降低输送压力，增加输送距离。在柱流气力输送装置中，物料连续以密态填充到管道中。物料移动速度仅为0.2～2Mb/s，仅适用于30m以下的短途输送。

3.2.按照输送装置分类。根据气力输送系统的输送装置类型（管路空气压力状态），气力输送系统可分为正压输送系统、负压吸入系统和混合输送系统。（1）正压压送式系统通过风机装置将压力传递给进料端的材料，并将材料从一个位置传递到另一个位置或多个位置。由于风机安装在整个气动输送系统的前面，材料不能自由进入管道，管道内的压力大于运行过程中的外部空气压力。为防止泄漏，系统必须配备封闭电源装置。风机启动时，管道的内部压力大于外部压力。此时，材料通过管道输送到压缩空气分离器。材料与分离器内的空气分离，然后由排出装置排出，净化除尘装置后将空气释放到大气中。材料运输过程已经完成。在正压送风系统中，材料不直接穿过风机，传输材料不会导致风机磨损，风机叶片也不会导致材料损坏。压力输送系统是面粉厂产品负压输送系统的标准输送系统。（2）负压吸送式气力输送系统中，当装置末端安装的风机开始工作时，该系统将处于负压状态。此时管道内外有压力差空气被风机从进气口吸入。材料与空气一起进入管线，并通过管线进入分离器。材料和空气在分离器中分离。分离后，材料从排出装置中排出，空气排出大气，或在除尘装置净化后循环利用。材料运输过程已经完成。系统首先通过分离器，风机磨损可以降低到最低级别，也就是说风机磨损是有限的。缺点是，当管道内部密度较高且距离较长时，系统必须设置为真空成本在上升。因此，我们要考虑运送方式负压吸力传输系统适用于在一个地点集中运输多种材料。这种经常被用来运输糖、豆类、大米等，由于气流压力低于大气压力，水容易蒸发该系统比压力运输方式更容易运输含水材料。它还适用于船舶和火车的卸载。由此可见，负压运输系统的范围非常广泛。（3）混合运输系统由两部分组成：吸气和压送。它受益于两种不同的运输系统，即混合运输系统。混合空运系统通常用于更复杂的运输。

气力输送越来越多地用于工业生产。作为各种散装材料的运输手段，它在整个材料运输过程中发挥着重要作用。目前研究的主要方向是寻求一个科学上合理的设计基础和方法，以便利用更严格和更准确的科学数据指导生产过程，从而使气力输送系统能够满足生产需求。

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