各種氣力輸送方式的差異和局限性以及設備選型

氣力輸送廣泛應用于石化、電力、化工、醫藥、冶金、建材等行業的粉狀和粒狀物料的輸送。由于輸送系統布局靈活，占地面積小，可避開既有設備和建筑物，特別適合廠區改擴建工程。目前，氣力輸送系統主要應用于石化、化工等行業。通過分析常用氣力輸送系統的性能特點和選型要求，要了解各種氣力輸送方式的差異和局限性，了解系統選型、供料機選型和輸送機選型對系統性能的影響，空氣壓縮機風機選型及經濟性分析、系統選型及設計要點。

一、氣力輸送正、負壓系統

（1）正壓氣力輸送系統是工業上最常用的系統。它適用于大多數供料機，如倉泵、旋轉供料機、文丘里管和螺桿泵。通過在氣力輸送系統管道中安裝雙向閥，可實現多點卸料和進料。但是，過多的多點輸送將導致大量空氣泄漏。特別是旋轉葉片供料機的泄漏量可達到總供氣量的20%負壓氣力輸送系統適用于將物料從多個進料點輸送到一個出料點。其優點是通過供料機的漏風量和壓降都很小，因此旋轉葉片供料機可以獲得滿意的使用效果。

（2）正負壓混合氣力輸送系統

混合氣力輸送系統結合了正負壓系統的優點。在該系統中，負壓部分從多個進料筒倉吸入物料，正壓部分將物料輸送到多個卸料筒倉。空氣源由通風機或鼓風機提供。

兩級混合氣力輸送系統比普通混合系統更能輸送物料。雖然普通混合系統是許多車間短距離物料輸送的理想選擇，但由于系統壓力低，物料輸送能力和輸送距離受到限制。兩級混合系統采用中間倉將負壓和正壓系統分開，并將負壓和正壓系統所需的氣源分為兩個獨立的供氣裝置，分別選擇最佳的真空泵和空壓機。由于有兩個獨立的系統，整個系統需要兩個原料氣分離器

二、供料器的選擇

1）供料器選擇是氣力輸送系統設計中最重要的因素。各種饋線具有最適合系統壓力的應用范圍。其中，倉泵一般用于高壓間歇運行；旋轉葉片供料機和雙翻板閥供料機可用于正壓和負壓輸送，但通常限于中低壓差范圍；螺桿泵可以在高壓下正常工作，但在實際應用中仍局限于中低壓；負壓吸嘴僅用于負壓系統和混合系統。簡而言之，應根據其額定乘客壓力值、空氣泄漏、壓降和流量控制以及特定材料的適用性來選擇供料機。由于各種管道壓降和管道內徑適用于特定裝置，因此應考慮選擇額定壓力較高的供料機，以供應直徑較小的管道。對于給定的管道內徑，具有最大額定壓力的供料機將產生最大輸送能力。

2）壓降，通過供料機的壓降應盡可能小，以降低系統能耗。普通螺桿泵、M型富勒螺桿泵和筒倉泵的壓降分別約為50kPa、21kpa和20KPa；文丘里供料機的壓降約等于輸送管道的壓降；旋轉葉片供料機和雙翻板閥供料機的壓降可以忽略不計。

3）流量控制。當進料量必須保持恒定時，應首選能夠定量進料并滿足氣鎖要求的螺桿泵、氣鎖旋轉葉片進料機和雙瓣閥進料機。文丘里管喂料器不能提供氣鎖，需要一個計量裝置來保持穩定的喂料速率。卸料時，筒倉泵需要調整原料氣混合物的流化速率，以實現流量控制。

（2）供料器的選擇

供料器有多種類型，如旋片式供料器、螺桿泵、筒倉泵等，性能各異。根據不同的輸送物料選擇合適的供料機。使用時，應考慮供料機的工作壓力范圍以及輸送能力和距離的限制

三、空壓機（風機）的選擇

空壓機（風機）的選擇主要取決于已知的空氣需求量和系統管道的工作壓力，加上空氣損失和任何要求的附加裕度和安全系數。可以從幾種類型的空氣壓縮機（風扇）中進行最佳選擇，以滿足需要。大多數氣力輸送系統使用容積式空氣壓縮機（風扇），因為當壓力變化時，該設備的體積流量幾乎恒定。通過性能分析和仿真，系統地提出了氣力輸送優化設計的幾個關鍵點，為石化行業客戶制定方案，各種常用氣力輸送系統的特點和適用范圍。

（1）供氣壓力

空壓機（風機）排氣壓力等于輸送管線壓降和供料器壓降、除塵器和閥門的總和，然后乘以安全系數（約1.1）。如空壓機（風機）與供料機之間的管道較長（如大于50m），需要增加輸送壓力損失；

（2）在送風管道中，必須考慮節流噴嘴等空調裝置的壓力損失。

（3）壓力應用范圍

正壓系統中各種空氣壓縮機（風機）的壓力應用范圍適用于低壓系統 （ 約10KPA）、軸流風機或離心風機。具體選擇取決于系統負載和所需的工作壓力特性。風機通常用于稀相輸送。作為文丘里管和旋轉葉片供料機的氣源，系統中可以使用薄壁管。當輸送壓力升高時，體積流量僅略有減小，以保證物料在一定壓力下的懸浮流動狀態。

當排氣壓力大于100KPA時，往復式和螺桿式空氣壓縮機均能滿足氣力輸送系統所需的最大壓力。選擇工作壓力高達400kPa （表壓）的單級旋轉滑片空氣壓縮機真空泵設備。對于負壓系統，如果真空度不太大。推薦使用離心風機和羅茨風機；對于較高的真空度，可使用水環或液環真空泵。

四、經濟分析

當幾種氣力輸送模式適合一種情況時，我們建議選擇最經濟的一種。以倉式泵的實測數據為例，確定了通過選擇最佳罐徑和最佳工作壓力。總體上可以大大降低能耗和運行成本，高壓密相輸送空壓機、供料機價格相對昂貴；低壓稀相輸送系統中管道和除塵器的成本較高。當輸送距離小于50m時，采用稀相系統投資成本低；50米以上，濃相系統投資成本低。對于磨料的運輸，可以通過更換昂貴的耐磨合金零件來降低投資成本如可以定期更換的彎頭。

以上是我公司根據客戶實際應用現場所做的分析和總結。僅供參考。在實際應用中，還需要綜合考慮我們自己的材料、廠房結構、實際預算等因素。