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(dāng)下較為安全高效的輸送方式之一，因輸送量大、密閉性強(qiáng)等特點(diǎn)受到各個(gè)行業(yè)的青睞。而企業(yè)應(yīng)如何根據(jù)自身的實(shí)際需求來(lái)選擇更為經(jīng)濟(jì)高效的氣力輸送系統(tǒng)，則成為一個(gè)很關(guān)鍵的問(wèn)題。
一、氣力輸送系統(tǒng)與機(jī)械輸送系統(tǒng)的區(qū)別
傳統(tǒng)的機(jī)械輸送系統(tǒng)一般為直線運(yùn)行狀態(tài)，如遇方向轉(zhuǎn)變，則需要依靠電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行動(dòng)力輔助，具有一定的局限性。其次，開(kāi)放式的機(jī)械輸送系統(tǒng)的體積較大，且有著較多的運(yùn)動(dòng)部件，極易積累灰塵，需要人工頻繁地對(duì)其進(jìn)行清理維護(hù)。
1、氣力輸送系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)
氣力輸送系統(tǒng)的管道靈活性較強(qiáng)，能夠根據(jù)廠房空間和設(shè)備擺放位置進(jìn)行彎曲布置，減少占用面積。同時(shí)，通過(guò)較小直徑的管道進(jìn)行輸送，減輕施工材料的重量，簡(jiǎn)化現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)內(nèi)容。這種密閉性管道輸送的方式，易損件較少，維護(hù)成本低，且避免粉塵飛揚(yáng)。
2、氣力輸送系統(tǒng)的劣勢(shì)
由于氣力輸送系統(tǒng)是通過(guò)改變氣壓來(lái)獲取輸送動(dòng)力，因此在能源消耗方面也相對(duì)較高。面對(duì)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(lái)選擇恰當(dāng)?shù)妮斔头绞剑绮糠忠孜苯Y(jié)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(guò)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(jìn)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(duì)較低的壓力差下，以較高的氣流速度對(duì)物料進(jìn)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(gè)系統(tǒng)的最低速度，因此系統(tǒng)不僅需要對(duì)物料的大小、密度等特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，還需要利用動(dòng)力空氣源來(lái)克服料氣混合物與管道間的摩擦阻力，確保進(jìn)料口處的物料能夠被立即拾取。
▲ 資料來(lái)源：https://www.powderbulksolids.com/
2、密相輸送
密相輸送系統(tǒng)采用高壓氣體對(duì)物料進(jìn)行低速輸送，根據(jù)料氣比的不同，在管道內(nèi)呈固體流態(tài)化或團(tuán)狀流的運(yùn)動(dòng)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(jìn)料閥和排氣閥對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制。在設(shè)備內(nèi)通入壓縮空氣，使物料沿管道輸送至卸料點(diǎn)，并排空完畢。
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3、空氣噴射器
在實(shí)際應(yīng)用中，密相輸送系統(tǒng)可通過(guò)配置空氣噴射器來(lái)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(jìn)行分離，避免對(duì)材料的質(zhì)量造成影響。
與此同時(shí)，為防止物料進(jìn)入產(chǎn)生壓縮空氣的區(qū)域，還需要在空氣噴射器增設(shè)故障安全止回閥，當(dāng)材料塊運(yùn)行接近至管道彎曲處時(shí)，需要對(duì)氣穴中的空氣進(jìn)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(yùn)行。
▲ 系統(tǒng)在不同質(zhì)量流量下的輸送氣體壓力與流速的關(guān)系
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目前，針對(duì)以上這兩種輸送方式，仍未有標(biāo)準(zhǔn)的行業(yè)判斷方式。但在實(shí)際的使用場(chǎng)景中，我們可通過(guò)經(jīng)驗(yàn)法則判斷系統(tǒng)的運(yùn)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
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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(wú)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(jiàn)物料的輸送速度
三、如何根據(jù)實(shí)際應(yīng)用來(lái)選擇輸送系統(tǒng)？
在定制化設(shè)計(jì)氣力輸送系統(tǒng)之前，需要根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景，結(jié)合物料特性、輸送需求等因素對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行針對(duì)性地挑選及配置，提升整體效益。以下幾處細(xì)節(jié)需要特別注意：
1、設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)
（1）物料特性
根據(jù)物料的大小形狀、松裝密度、振實(shí)密度、水分含量、磨損性等靜特性測(cè)試和顆粒系流動(dòng)性、顆粒和流體兩相流動(dòng)系統(tǒng)特性等動(dòng)特性測(cè)試，對(duì)輸送系統(tǒng)進(jìn)行選擇。
（2）廠房布局
系統(tǒng)需要根據(jù)工藝要求和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，綜合考慮各個(gè)物理限制因素，對(duì)可用區(qū)域內(nèi)的管道線路和長(zhǎng)度進(jìn)行合理的布局設(shè)計(jì)，提升空間利用率。
（3）配套設(shè)備
在設(shè)計(jì)前，需要明確客戶的應(yīng)用需求，如輸送距離、輸送量、輸送高度等等?；诖肆私猓瑢?duì)系統(tǒng)的給料機(jī)、風(fēng)機(jī)、過(guò)濾器等設(shè)備進(jìn)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(duì)各設(shè)備的生產(chǎn)節(jié)拍進(jìn)行計(jì)算，確保輸送效率滿足應(yīng)用要求。
▲ 某項(xiàng)目氣力輸送系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)圖
2、選擇要素
（1）投資成本
針對(duì)堆積密度小且粘度低的較小粒徑物料，可采用結(jié)構(gòu)緊湊的稀相輸送系統(tǒng)，沒(méi)有過(guò)多的閥門，維護(hù)簡(jiǎn)單。
（2）物料特性
對(duì)于有毒有害且易爆炸的物料而言，一旦發(fā)生泄漏，則會(huì)對(duì)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(dòng)下極易堆積在管道內(nèi)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(kāi)，避免造成內(nèi)壁堆積堵塞的情況。
（3）氣流速度
在稀相輸送的過(guò)程中，高速氣流極易對(duì)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(zhì)量。而依靠高壓差輸送的密相輸送系統(tǒng)能夠較少地對(duì)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(duì)較小，對(duì)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量要求少，并且管線重量較輕，便于系統(tǒng)組件的更換維護(hù)，在長(zhǎng)距離輸送的應(yīng)用場(chǎng)景上占有一定優(yōu)勢(shì)。
廣東智子作為一家物料處理技術(shù)服務(wù)公司，基于對(duì)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。
