氣力輸送的應用分析及發(fā)展前景分析論文
氣力輸送裝置是在管道內利用氣體作為承載介質(zhì)，將物料從一處輸送到另一處的完全密閉的輸送設備，它具有設備簡(jiǎn)單、結構緊湊、占地較小、安全可靠。輸送效率較高等優(yōu)點(diǎn)。但是它的能耗高，對輸送物料的粒度、粘性、溫度等有一定要求，影響廣泛使用。對一般松散的顆粒狀、粉狀物料均可采用氣力輸送。
隨著(zhù)工農業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，物料的流動(dòng)日趨頻繁，由于制造工藝的進(jìn)步，氣力輸送的技術(shù)有了巨大的進(jìn)展。隨著(zhù)輸送對象范圍的不斷擴大，裝置的結構愈來(lái)愈完善，裝置的形式更是層出不窮。
1 氣力輸送裝置的一般型式
一般所說(shuō)的氣力輸送裝置型式，是按空氣在管道中的壓力狀態(tài)來(lái)區分，可分為負壓吸送式和正壓壓送式兩類(lèi)。
1. 1 負壓吸送式
引風(fēng)機械裝在系統的末端，當風(fēng)機運轉后，整個(gè)系統形成負壓，這時(shí)，在管道內外存在壓差，空氣被吸入管道。與此同時(shí)，物料也被空氣帶入管道，并被輸送至分離器，在分離器中，物料與空氣分離，被分離的物料，由分離器底部的旋轉出料器卸出�？諝獗凰偷匠龎m器凈化，凈化后的空氣經(jīng)風(fēng)機排入大氣或循環(huán)使用。
1. 2 正壓壓送式
這種裝置系統的部件比吸送式復雜，風(fēng)機裝置在系統的進(jìn)料端進(jìn)行壓送，由于風(fēng)機裝在系統的前端，因而物料便不能自由地進(jìn)入管道，必須用密閉的加料裝置。當風(fēng)機開(kāi)動(dòng)以后，管道內的壓力便高于大氣壓力，這時(shí)，物料從料斗經(jīng)旋轉加料器加入管道，隨即被壓縮空氣輸送至分離器中。在分離器中，物料與空氣分離，并由旋轉出料器卸出，空氣則經(jīng)除塵器凈化后排入大氣。
2 氣力輸送的類(lèi)型
氣力輸送系統使用范圍廣，并且，輸送物料的特性相差較大，物料的特性對其氣力輸送是否成功和能否達到應有效率具有很大的影響，不同種類(lèi)物料的特性不同，而同一種類(lèi)的物料也不一定具有相同的氣力輸送特性，不同的'物料必須有不同的特性的裝置來(lái)適應，因此，氣力輸送裝置的品種十分繁多、復雜。概況起來(lái)，整個(gè)氣力輸送系統，可以分為稀相氣力輸送系統、密相動(dòng)壓氣力輸送系統、密相靜壓氣力輸送系統、筒式氣力輸送系統。
2. 1 稀相氣力輸送系統
在稀相氣力輸送系統中，氣流流速較高，粒料在氣流中處于懸浮狀態(tài)，物料均勻分布，在水平管中呈飛翔狀態(tài)，空隙率很大。物料的輸送主要依靠由較高速度的空氣所形成的動(dòng)能，通常采用的氣流速度約為12 ～ 40 m/s 之間，輸送比一般為1 ～ 5之間，最大值為15( 粒料) 。
2. 2 密相動(dòng)壓氣力輸送系統
在密相動(dòng)壓氣力輸送系統中，氣流流速較低，物料在管道內已不再均勻分布，而呈密集狀態(tài)，但管道并未被物料堵塞，因而仍然是依靠空氣的動(dòng)能來(lái)輸送，通常采用的氣流速度約為8～ 15 m/s 之間。
這類(lèi)流動(dòng)狀態(tài)的氣送裝置有: 高壓壓送、高真空泵吸送和流態(tài)化輸送。輸送比的變化范圍很大，高壓壓送與高真空吸送的輸送比大致為15 ～ 50 之間，流動(dòng)狀態(tài)呈脈動(dòng)集團流。而對于易充氣的粉料，輸送比可高達200 以上，呈流態(tài)化輸送。
2. 3 密相靜壓氣力輸送系統
在密相靜壓氣力輸送系統中，物料密集而栓塞管道，依靠空氣的靜壓來(lái)推送物料，它是在密相動(dòng)壓氣力輸送系統基礎上發(fā)展起來(lái)的新型氣力輸送技術(shù)，是目前國內外的研究重點(diǎn)，已有幾種不同類(lèi)型的裝置并展開(kāi)了相應的應用理論研究，它可以分為柱流與栓流兩種。
( 1) 柱流氣力輸送: 密集狀物料連綿不斷地充塞管內而形成料柱，其移動(dòng)速度較低，一般僅為0. 2 ～ 2 m/s，這是此類(lèi)裝置最大的特點(diǎn)。但是僅用于30 m 以?xún)鹊亩叹嚯x輸送。
( 2) 栓流氣力輸送: 人為地把料柱預先切割成較短的料栓，輸送時(shí)，氣栓與料栓相間分開(kāi)。從而可提高料栓速度，降低輸送壓力，減少動(dòng)力消耗，以及增加輸送距離，這是目前較好的中等距離輸送方法。通常壓力為1. 5 ～ 3 kg /cm2。
2. 4 筒式氣力輸送
筒式氣力輸送按裝料筒的不同而分無(wú)輪的傳輸筒和有輪的傳輸筒車(chē)兩類(lèi)，輸送時(shí)，將需要輸送的物件裝入傳輸筒或傳輸車(chē)內，然后利用空氣的靜壓，使傳輸筒或筒車(chē)在管道內飛速滑行，類(lèi)似于栓流靜壓料、氣相間的流動(dòng)，專(zhuān)門(mén)用于既難懸浮、而本身又無(wú)法成栓的成件貨物的輸送，這種輸送方式適用于特定場(chǎng)合，應用范圍小。
3 氣力輸送系統的應用對比及類(lèi)型選擇
稀相氣力輸送系統使用較普遍，但輸送速度高，能耗大，物料的高速運動(dòng)使物料破損，并會(huì )使系統中某些部件磨損相當嚴重，有時(shí)僅能使用1 ～ 2 周，嚴重制約生產(chǎn)。密相氣力輸送技術(shù)的成熟和應用，克服了能耗大、磨損嚴重等問(wèn)題，輸送效率高，空氣用量小，分離器和尾氣處理裝置均較簡(jiǎn)單，但密相氣力輸送系統對技術(shù)水平要求很高，參數控制精密，設計不當的話(huà)會(huì )導致系統不穩定及堵管等問(wèn)題，影響系統運行。
一般地說(shuō)，在既可選用稀相懸浮流，又可選用密相栓流氣送時(shí)，以選用密相栓流為宜; 在只適用稀相氣流時(shí)，則以選用壓送式為佳。
從裝置的結構來(lái)說(shuō)，密相輸送需要將輸送物料采用高壓壓送，因而，物料必須首先加入到一個(gè)密閉的耐壓容器中，然后通以高壓空氣使物料充氣流化，這就給密相氣送的加料裝置帶來(lái)了一定的困難。
因此，采用由幾種類(lèi)型組合而成的綜合裝置的做法越來(lái)越多，這是氣力輸送系統發(fā)展的一個(gè)重要趨勢。組合氣力輸送裝置系統，主要有以下幾種:
( 1) 稀相吸- 壓氣送裝置: 凡是要從幾個(gè)加料點(diǎn)輸送至幾個(gè)分散的卸料點(diǎn)，或是在輸送過(guò)程中，需要實(shí)現多種工藝操作時(shí)，采用該系統是比較合適的。
( 2) 稀- 密相、動(dòng)- 靜壓氣送裝置: 密相栓流往往在加料方面不太方便，采用稀- 密相、動(dòng)- 靜壓氣送裝置可克服這一缺點(diǎn)，該裝置先用稀相吸氣式收集物料進(jìn)入貯料罐，而后再用密相栓流進(jìn)行輸送。由于稀相集料的輸送距離通常較短，因而，能量消耗和磨損不大。這種形式的組合，充分發(fā)揮了兩種不同類(lèi)型氣送裝置各自的特長(cháng)，這種組合裝置中，必須采用兩種不同的氣源。
( 3) 稀相- 傳輸筒車(chē)氣力輸送聯(lián)合裝置: 用稀相吸送作集料輸送，而將傳輸筒車(chē)作長(cháng)距離、大容量運輸，這兩種形式的組合系統已經(jīng)成功地應用于城市垃圾的輸送。
4 氣力輸送系統的發(fā)展前景
尋找科學(xué)合理的設計依據和設計方法，以更加嚴密準確的科學(xué)數據指導生產(chǎn)，使得氣力輸送系統實(shí)現低速、低能耗、運行穩定并具有滿(mǎn)足生產(chǎn)要求的輸送效率，是現在氣力輸送系統研究的主要趨勢。
密相栓流氣力輸送裝置運行速度低、料氣比高，可實(shí)現高效率，低破損、低磨損的運行效果，是現代氣力輸送技術(shù)的發(fā)展方向。不論是進(jìn)口還是國產(chǎn)的氣力輸送裝置，除密相栓流氣力輸送外，在輸送過(guò)程中均有不同程度堵塞現象，將影響正常生產(chǎn)，甚至使系統無(wú)法運行，造成嚴重的經(jīng)濟損失。近年來(lái)的生產(chǎn)實(shí)際和研究表明密相栓流技術(shù)可以有效地解決輸送過(guò)程中堵料的問(wèn)題，引進(jìn)的國內外套管紊流氣力輸送系統取得了良好的效果。
分析國內外現有密相氣力輸送系統的現狀，研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的新型密相栓流氣力輸送裝置已成為國內氣力輸送領(lǐng)域占據技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢的標志，密相栓流輸送系統應是今后的主要發(fā)展趨勢，密相栓流氣力輸送機理，是目前世界上公認最先進(jìn)的氣力輸送機理，解決了磨損、堵塞、高效等許多制約氣力輸送發(fā)展的問(wèn)題，在該原理基礎上開(kāi)發(fā)的氣力輸送裝置，代表著(zhù)氣力輸送領(lǐng)域的發(fā)展方向。但是，密相栓流輸送是一項新的技術(shù)，在我國的應用不足十年的歷史，并且作為栓流氣力輸送理論基礎的氣、固二相流動(dòng)理論至今還處于初期探索階段，還不成熟，目前還不能指導實(shí)踐，有待于進(jìn)一步開(kāi)發(fā)、研究。
5 結語(yǔ)
經(jīng)濟的快速發(fā)展，各行各業(yè)的生產(chǎn)也在不斷擴大，有些行業(yè)如火力發(fā)電廠(chǎng)、化工廠(chǎng)、水泥廠(chǎng)、制藥廠(chǎng)、糧食加工廠(chǎng)等的一些原材料、粉粒料在輸送生產(chǎn)工程中產(chǎn)生的環(huán)境污染越來(lái)越得到廣泛的重視，于是，氣力輸送技術(shù)得到了逐步的推廣。氣力輸送是清潔生產(chǎn)的一個(gè)重要環(huán)節，它是以密封式輸送管道代替傳統的機械輸送物料的一種工藝過(guò)程，是適合散料輸送的一種現代物流系統，將以強大的優(yōu)勢取代傳統的各種機械輸送，其技術(shù)的提升對國民經(jīng)濟發(fā)展意義重大。
隨著(zhù)氣力輸送實(shí)際應用的發(fā)展，對理論研究提出了不少新的課題。迄今為止，無(wú)論在理論研究方面還是實(shí)際應用方面，許多問(wèn)題遠未得到很好的解決。因而，可以說(shuō)氣力輸送還是一門(mén)比較年輕的技術(shù)科學(xué)。
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