散装物料气力输送技术进展和选用原则

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1、散装物料气力输送技术进展和选用原则摘要:近年来物料气力输送技术在各个领域得到迅速发展和应用。本文介绍了该项技术的发展历史和现状，分析各种不同形式气力输送系统的优缺点和适用场合，为用户合理选择输送方式提供必要的指导。关键词：气力输送:进展;粉料中图分类号：TQ022.3文献标识码：B1概要气力输送是利用空气（或气体）作为输送动力，在管道中搬运粉、粒状固体物料的方法。空气或气体的流动直接给管内物料粒子提供移动所需要的能量，管内空气的流动则是由管子两端压力差来推动。气力输送系统要求有空气或气体源、把物料加入管内的设备、输送管道以及从输送空气中分出

2、被输送物料的分离设备。这些部件的合理选择和布置可使工厂的布局及操作更为灵活。物料的流动速度可以记录和控制，可以将气力输送系统设计成全自动控制系统。气力输送在工业上应用始于19世纪前半叶。第一次气力输送的实际是在用风扇驱动的真空系统，广泛用于处理木屑和谷物。20世纪初则更多地使用正压系统。输送的速度比较高，被输送的粒子呈低浓度悬浮于气体中，这就叫作稀相输送。有记载的公开发表的文章是H.Gasterstadt于1924年发表的论述，他提出了描述空气流动及气-固混合物在管道流动压降的理论规律。他的主要研究工作是颗粒固体及谷物的输送（像小麦），他的

3、经验公式当用于这类特性的物料时仍是正确的。自1940年以后,固体流态化技术也得到很大的发展。现在许多工业中使用气力输送颗粒物料已成为普遍的方法，像制药、食品、塑料、水泥、化工、玻璃、采矿及金属工业部门等，一般用在物料的存储、运输、受料及计量等工序。尽管气力输送系统已在各工业部门广泛采用，并且它的生产厂和使用者也作了多年的研究和调查，但至今这种输送固体的方法仍没有形成完善的一门科学，理论研究大大滞后实际应用。许多气力输送的理论只能应用于特殊输送系统中少数有选择的物料输送，比如某些适用于稀相单管连续输送和脉冲单管输送。稀相气力输送装置的理论计算

4、，是把气-固两相流过程看成是两相流态化的过程操作进行研究和实验，我国学者秦雯光等[1]、李洪钟[2]、对颗粒在垂直管和水平管中的流动进行了较深入的研究。国外学者Zenz[3]、狩野武[4]25等也做过大量的研究工作。并对一些物料最佳料气比、管道压力损失、空气耗量进行计算。计算结果将直接关系到气力输送装置的优劣、投资、生产费用及风机等附属设备的选用。总之对于稀相输送，已经有了较为全面的、能用于实际工程的理论计算公式。当然由于物性参数不同，选择合适的计算公式和参数是设计的关键。对于密相动压、密相静压输送（脉冲输送），经过实验已经认识到输送的功率

5、消耗与空气速度的平方成正比、输送物料和管道的摩擦损失与输送速度的2～3次方成正比，所以，对于这类输送装置，降低气速，提高料-气比是提高输送效率的关键。这类气力输送的压降计算公式也很多，但大多数是计算水平管或垂直管压力损失的经验公式和经验数据，而且使用范围也有一定的限制[5][6][7]。对于双管（内旁通管或外旁通管）式间隙式压送，由于其输送的不连续性和输送管中间随机补气等非稳态特性，尚未发现任何理论报道。但由于它的一系列优点，该项技术得到迅速的发展。它的设计大多数仍是以实际经验及设计经验公式或曲线为基础。通常，生产厂家在设计新物料输送系统前

6、要在中试装置进行输送试验。用户的选择只能根据生产厂所推荐的系统或采用著名厂家的产品，特别是从事多年气力输送研究、在气力输送系统调试中积累了丰富经验的厂家，他们有足够的能力和经验为用户提供全面的服务，能保证输送系统的性能和输送能力。2影响选择气力输送的因素及其优缺点在选用气力输送装置时，应考虑以下几个方面：物料的形状；各种不同形状物料气力输送类别的选用（见下表3），物料的粒度、倾注密度、含水率、粒子尺寸、粒子分布等；当然输送距离和输送的速度也是决定的因素；装置的技术经济性能；输送系统的总投资也是选取的重要考虑因素。其它特性，如通用性、紧凑性及

7、需要的劳动力也常常会影响到最终的决定。物料的性质能决定它能否被有效地输送，还能决定所需气力输送系统的类型及辅助设备的设计细则（表1）。物料经过输送管道及其辅助设备必须没有堵塞，而且必须能容易地从气体中分离出来。物料成功地在生产厂的中间试验装置输送过，但试验时间短及缺少辅助设备或试验条件不同都会使中间试验数据的实用性受到限制。这一点必须在设计和选用时注意，但也不可否认中间试验数据对气力输送系统最终选用的作用。表1不同物料性质与气力输送设备的选用关系物料性质与设备选择的关系物料性质与设备选择的关系25密度、倾注密度决定功率及空气需要量休止角决定

8、储仓和料斗的设计，料斗的类型充气倾注密度决定给料机及料斗的能力粘结性决定输送系统的类型；是否需要空气干燥和排空；粉尘收集系统的类型颗粒的大小及分布决定粉尘收集方式；需要给料机和除