發(fā)布于2023.06.12
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作者:智子智能
氣力輸送系統(tǒng)作為當下較為安全高效的輸送方式之一，因輸送量大、密閉性強等特點受到各個行業(yè)的青睞。而企業(yè)應如何根據(jù)自身的實際需求來選擇更為經(jīng)濟高效的氣力輸送系統(tǒng)，則成為一個很關鍵的問題。
一、氣力輸送系統(tǒng)與機械輸送系統(tǒng)的區(qū)別
傳統(tǒng)的機械輸送系統(tǒng)一般為直線運行狀態(tài)，如遇方向轉變，則需要依靠電機和驅動器進行動力輔助，具有一定的局限性。其次，開放式的機械輸送系統(tǒng)的體積較大，且有著較多的運動部件，極易積累灰塵，需要人工頻繁地對其進行清理維護。
1、氣力輸送系統(tǒng)的優(yōu)勢
氣力輸送系統(tǒng)的管道靈活性較強，能夠根據(jù)廠房空間和設備擺放位置進行彎曲布置，減少占用面積。同時，通過較小直徑的管道進行輸送，減輕施工材料的重量，簡化現(xiàn)場作業(yè)內容。這種密閉性管道輸送的方式，易損件較少，維護成本低，且避免粉塵飛揚。
2、氣力輸送系統(tǒng)的劣勢
由于氣力輸送系統(tǒng)是通過改變氣壓來獲取輸送動力，因此在能源消耗方面也相對較高。面對同樣的輸送距離要求，氣力輸送系統(tǒng)所需要的功率消耗量較高，且在集塵系統(tǒng)的配置上需要滿足料氣分離的要求。
此外，我們還需要根據(jù)物料特性來選擇恰當?shù)妮斔头绞剑绮糠忠孜苯Y塊、粒徑大、堆積密度高及粘度高等特性的材料，在管道輸送過程中容易造成管道堵塞的情況。
二、氣力輸送系統(tǒng)的種類
氣力輸送系統(tǒng)按照料、氣兩相混合物的狀態(tài)和輸送原理進行分類，可分為稀相和密相兩種。
1、稀相輸送
稀相輸送系統(tǒng)是在相對較低的壓力差下，以較高的氣流速度對物料進行輸送，使其在管道中呈均勻分布的懸浮狀態(tài)。由于拾取物料的氣流速度是處于整個系統(tǒng)的最低速度，因此系統(tǒng)不僅需要對物料的大小、密度等特性進行實驗測試，還需要利用動力空氣源來克服料氣混合物與管道間的摩擦阻力，確保進料口處的物料能夠被立即拾取。
▲ 資料來源：https://www.powderbulksolids.com/
2、密相輸送
密相輸送系統(tǒng)采用高壓氣體對物料進行低速輸送，根據(jù)料氣比的不同，在管道內呈固體流態(tài)化或團狀流的運動狀態(tài)。密相輸送系統(tǒng)采用壓力罐輸送的方式，將壓力罐加壓到一定程度，利用進料閥和排氣閥對系統(tǒng)進行控制。在設備內通入壓縮空氣，使物料沿管道輸送至卸料點，并排空完畢。
▲ 資料來源：https://www.powderbulksolids.com/
3、空氣噴射器
在實際應用中，密相輸送系統(tǒng)可通過配置空氣噴射器來清除管道的堵塞物，避免因管道堵塞而造成產(chǎn)線停滯的情況。受輸送系統(tǒng)的高速氣流影響，部分磨蝕性材料、易碎材料及材料混合物容易在和其他物料的接觸中產(chǎn)生磨損，而空氣噴射器則是將不同粒徑和堆積密度的材料混合物進行分離，避免對材料的質量造成影響。
與此同時，為防止物料進入產(chǎn)生壓縮空氣的區(qū)域，還需要在空氣噴射器增設故障安全止回閥，當材料塊運行接近至管道彎曲處時，需要對氣穴中的空氣進行加壓，并加壓至注入線上方，確保密相輸送系統(tǒng)的正常運行。
▲ 系統(tǒng)在不同質量流量下的輸送氣體壓力與流速的關系
資料來源：https://www.burkert.com.cn/cn
目前，針對以上這兩種輸送方式，仍未有標準的行業(yè)判斷方式。但在實際的使用場景中，我們可通過經(jīng)驗法則判斷系統(tǒng)的運行狀態(tài)，具體從以下幾方面入手：
▲ 稀相輸送與密相輸送的區(qū)別
資料來源：https://www.burkert.com.cn/cn
稀相輸送中的空氣速度和材料速度幾乎一樣，而密相輸送的空氣速度比材料的平均輸送速度要快一些。但無論是稀相輸送還是密相輸送，這兩者的材料速度都稍低于空氣速度。
▲ 常見物料的輸送速度
三、如何根據(jù)實際應用來選擇輸送系統(tǒng)？
在定制化設計氣力輸送系統(tǒng)之前，需要根據(jù)實際的應用場景，結合物料特性、輸送需求等因素對系統(tǒng)進行針對性地挑選及配置，提升整體效益。以下幾處細節(jié)需要特別注意：
1、設計細節(jié)
（1）物料特性
根據(jù)物料的大小形狀、松裝密度、振實密度、水分含量、磨損性等靜特性測試和顆粒系流動性、顆粒和流體兩相流動系統(tǒng)特性等動特性測試，對輸送系統(tǒng)進行選擇。
（2）廠房布局
系統(tǒng)需要根據(jù)工藝要求和現(xiàn)場環(huán)境，綜合考慮各個物理限制因素，對可用區(qū)域內的管道線路和長度進行合理的布局設計，提升空間利用率。
（3）配套設備
在設計前，需要明確客戶的應用需求，如輸送距離、輸送量、輸送高度等等。基于此了解，對系統(tǒng)的給料機、風機、過濾器等設備進行合理配置。
（4）輸送能力
在充分考慮客戶的產(chǎn)能需求和工藝流程下，對各設備的生產(chǎn)節(jié)拍進行計算，確保輸送效率滿足應用要求。
▲ 某項目氣力輸送系統(tǒng)的方案設計圖
2、選擇要素
（1）投資成本
針對堆積密度小且粘度低的較小粒徑物料，可采用結構緊湊的稀相輸送系統(tǒng)，沒有過多的閥門，維護簡單。
（2）物料特性
對于有毒有害且易爆炸的物料而言，一旦發(fā)生泄漏，則會對周圍環(huán)境造成極大的影響。而部分緊密堆積、有粘性以及纖維狀的材料，在壓力系統(tǒng)的推動下極易堆積在管道內壁。因此，采用高密封性的真空輸送系統(tǒng)不僅能更為安全高效地輸送物料，而且還能將顆粒間的距離拉開，避免造成內壁堆積堵塞的情況。
（3）氣流速度
在稀相輸送的過程中，高速氣流極易對大量的顆粒物料造成磨損，并分離出不同粒徑和堆積密度的材料混合物，影響產(chǎn)品的質量。而依靠高壓差輸送的密相輸送系統(tǒng)能夠較少地對物料形貌造成影響，是一種比較友好的輸送方式。
（4）輸送距離
與稀相輸送系統(tǒng)不同，密相輸送系統(tǒng)的管線直徑相對較小，對風機的風量要求少，并且管線重量較輕，便于系統(tǒng)組件的更換維護，在長距離輸送的應用場景上占有一定優(yōu)勢。
廣東智子作為一家物料處理技術服務公司，基于對材料特性及生產(chǎn)工藝的深入研究，為客戶提供專業(yè)的EPC智能化、數(shù)字化物料處理系統(tǒng)解決方案。
