王 帥 鄭建明

（1.中石油吉林化工工程有限公司 吉林吉林 132000 2.吉林化工學(xué)院 吉林吉林 132000）

1 緒論

1.1 氣力輸送系統(tǒng)

氣力輸送，顧名思義是利用管道中空氣壓力（能量）使管道內(nèi)的物料按既定路徑實(shí)現(xiàn)連續(xù)輸送。氣力輸送系統(tǒng)根據(jù)結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的不同又可分為多種類型，但一般都由物料供應(yīng)裝置、輸送管道、物料分離、氣體動(dòng)力源等四個(gè)部分組成。

1.2 氣力輸送系統(tǒng)的組成

整體來講，系統(tǒng)主要由物料供給系統(tǒng)、物料輸送系統(tǒng)、集料系統(tǒng)、動(dòng)力及其控制系統(tǒng)等幾個(gè)部分構(gòu)成。其作用在于確保物料能夠連續(xù)、均勻地進(jìn)入輸送管道中，其結(jié)構(gòu)主要由粉狀物料緩沖漏斗、放料插板閥、旋流物料供給閥以及給料器等幾部分構(gòu)成。由于輸送管內(nèi)存在的負(fù)壓，系統(tǒng)可以自吸進(jìn)料，因此給料器通常采用L型或V型結(jié)構(gòu)，而壓送式系統(tǒng)的給料器相對(duì)比較復(fù)雜，大多采用船型給料器或利用倉泵輸送。

輸料系統(tǒng)主要由輸送直管、彎管、吸氣口、吹掃口等組成，其中輸送管的布置對(duì)整個(gè)輸送系統(tǒng)的壓力損失及其運(yùn)行的連續(xù)性和穩(wěn)定性影響較大。

集料系統(tǒng)的作用主要在于使氣料分離，粉狀物料集中收集處理，系統(tǒng)構(gòu)成部分主要有粉料收集裝置、卸料控制閥、粉料存貯裝置等。

1.3 氣力輸送的特點(diǎn)

氣力輸送不僅用于輸送粉狀、粒狀和纖維狀物料，如磷礦粉、煤粉、水泥、聚乙烯、聚丙烯、谷物、棉花等，還可以用于輸送粒度小于350mm的塊狀物料。氣力輸送系統(tǒng)的主要特點(diǎn)如下：

（1）物料在密閉管道中輸送，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成粉塵污染，同時(shí)物料也不會(huì)受環(huán)境影響從而導(dǎo)致物料受潮等，可使輸送物料的品質(zhì)得到有效保障。

（2）輸送路線的布置比較靈活，對(duì)于復(fù)雜的地形，以及在老廠改造中對(duì)擁擠的廠房，輸送管道布置的適應(yīng)性和靈活性較明顯。

（3）物料輸送過程中能夠?qū)崿F(xiàn)與多種生產(chǎn)工藝過程聯(lián)動(dòng)。如輸送物料的同時(shí)實(shí)現(xiàn)物料的加熱、冷卻、干燥、凈化等。

（4）機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易損件少，操作方便。

（5）系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)定量物料輸送，有利于生產(chǎn)過程調(diào)度和管理。

（6）能進(jìn)行長(zhǎng)距離分散或集中輸送。

（7）采用惰性氣體保護(hù)方式實(shí)現(xiàn)化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定的物料輸送。

以氣力為介質(zhì)的輸送方式也存在缺點(diǎn)和不足，主要有：

（1）由于輸送介質(zhì)的緣故會(huì)造成動(dòng)力損耗比較大。

（2）輸送介質(zhì)和輸送物料直接接觸的構(gòu)件磨損比較大，尤其在輸送磨損性大的物料時(shí)，磨損更嚴(yán)重。

（3）對(duì)輸送的物料限制條件較高，如對(duì)脆性物料，如因破碎將會(huì)導(dǎo)致物料質(zhì)量等級(jí)下降或不合格的則不能采用氣力輸送；對(duì)于粘性較大的物料以及易吸濕或受潮結(jié)塊的物料，由于在輸送過程中結(jié)塊物料易造成堵管，所以不建議采用；對(duì)于磨損性大的物料，因其易造成輸送管路損壞，所以應(yīng)慎用；對(duì)易氧化的物料應(yīng)采用惰性氣體作為介質(zhì)，形成保護(hù)方式輸送；而對(duì)于塊度大于50mm及密度大的物料，不宜采用[1]。

2 氣力輸送基本形式

2.1 正壓輸送系統(tǒng)

正壓輸送，有些學(xué)者也稱壓送式氣力輸送，是指系統(tǒng)在高于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的正壓狀態(tài)下工作。壓縮氣體與物料混合后，在正壓氣體壓力作用下，沿輸料管道輸送至卸料處，通過分離器實(shí)現(xiàn)固氣分離，物料進(jìn)入料倉，傳輸介質(zhì)經(jīng)凈化處理后排放或回收循環(huán)利用。

壓送式氣力輸送系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

（1）適宜一對(duì)多分散輸送；

（2）適宜長(zhǎng)距離物料輸送以及規(guī)模較大的輸送需求；

（3）分離裝置和除塵裝置的構(gòu)造較簡(jiǎn)單，物料易從排料口排出；

（4）可以方便地檢測(cè)漏氣，以便及時(shí)處理；

（5）由于帶粉塵氣體對(duì)風(fēng)機(jī)的磨損少，使用壽命長(zhǎng)。

壓送式氣力輸送方式的缺點(diǎn)是裝置相對(duì)較復(fù)雜，尤其是被輸送的物料從標(biāo)準(zhǔn)氣壓狀態(tài)下加入高壓輸送管路時(shí)難度較大。

壓送式氣力輸送根據(jù)壓力不同可分為低壓式、中壓式和高壓室三種。輸送介質(zhì)的最大表壓不超過50kPa的為低壓輸送。此時(shí)，由于壓損下，氣體密度變化不大，輸送過程可以認(rèn)為是一個(gè)等容過程，從而無須考慮空氣密度的變化。表壓在0.05～0.1MPa范圍輸送時(shí)為中壓輸送。此時(shí)空氣密度變化小，計(jì)算中可不考慮氣體密度的變化。壓力超過0.1MPa的壓力輸送，就不能忽略氣體密度的變化，此時(shí)應(yīng)該按照等溫過程處理[2]。

正壓稀相輸送系統(tǒng)：

正壓稀相氣力輸送系統(tǒng)是利用低于1kg/cm2的氣體壓力，采用正壓使物料通過輸送管路，這種輸送方式又稱為低壓高速傳輸系統(tǒng)，其具有較高的氣體-物料比。

采用羅茨鼓風(fēng)機(jī)作為動(dòng)力源，利用空氣或氮?dú)庾鳛檩斔徒橘|(zhì)，物料以較高的速度在管道中呈分散懸浮的狀態(tài)，輸送距離長(zhǎng)，系統(tǒng)的輸送起始端約有10m/s的加速度，在末端可達(dá)30m/s的高速，因此氣流輸送速度高。輸送管路起始端氣體壓力一般低于0.06MPa，而末端則與標(biāo)準(zhǔn)大氣壓接近。

正壓稀相輸送的特點(diǎn)：可以從低處一個(gè)作業(yè)點(diǎn)向多個(gè)作業(yè)點(diǎn)進(jìn)行物料輸送；輸送量較大，適用于短距離或中距離的輸送。

1.2.1 不同溶劑的提取 精密稱取適量過篩的黃連粗粉100 g 3份，分別用適量的水、50%乙醇、無水乙醇在70℃下超聲提取1 h，再用相應(yīng)的溶劑配成1 g／mL 的藥劑。

正壓密相輸送系統(tǒng)：

正壓濃相氣力輸送系統(tǒng)的合理輸送距離為50～1500m，其中提升高度可以達(dá)到75m，小時(shí)輸送能力可達(dá)100t/h，輸送的物料溫度范圍-20～450℃。

系統(tǒng)灰氣比高：30～60kg（固）/kg（氣）；流速低：初速度 3～6m/s，末速度12～18m/s，平均流速8～12m/s；磨損?。狠斔凸艿肋x用普通無縫鋼管；壽命長(zhǎng)。

（1）輸送的物料為散裝介質(zhì)，輸送時(shí)無需包裝、卸袋，工藝操作效率高，運(yùn)行費(fèi)用低。

（2）設(shè)備構(gòu)成簡(jiǎn)單，設(shè)備的投資少；占地面積小，因此能夠充分利用現(xiàn)有空間。

（3）輸送時(shí)不需要太多的操作人員，可實(shí)現(xiàn)過程全自動(dòng)化控制，人工成本費(fèi)用低。

（4）輸送系統(tǒng)采用管道形式，布置靈活。

（5）可以避免物料吸濕受潮、污損并避免混入雜物，輸送物料的質(zhì)量有保障。

（6）輸送過程中，破碎、篩分、干燥、冷卻等可同步實(shí)現(xiàn)。

（7）可以實(shí)現(xiàn)由多個(gè)作業(yè)點(diǎn)集中送往一個(gè)作業(yè)點(diǎn)，或由一個(gè)作業(yè)點(diǎn)輸送至多個(gè)作業(yè)點(diǎn)的遠(yuǎn)距操縱。

2.2 負(fù)壓輸送系統(tǒng)

負(fù)壓輸送系統(tǒng)又稱吸入式氣力輸送，依靠壓力低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（101.325kPa）的空氣流，將物料沿著管路進(jìn)行輸送。在工程設(shè)計(jì)中負(fù)壓氣力輸送由如下特點(diǎn)：

（1）適用于多作業(yè)點(diǎn)向一個(gè)作業(yè)點(diǎn)集中輸送物料。將分散在多個(gè)作業(yè)點(diǎn)的物料實(shí)現(xiàn)吸引輸送，各作業(yè)點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行吸引時(shí)，可使壓力和吸氣速度保持相對(duì)平衡。

（2）對(duì)于堆積面廣，或裝在低處、深處的物料輸送至高料位，有其特殊的方便之處。如裝卸散存物料，吸送貨車、船倉內(nèi)的散裝粉粒物料。

（3）料罐或料斗下部空間不足，無法安設(shè)供料器時(shí)，此時(shí)適宜采用吸送式傳輸系統(tǒng)。

（4）給料點(diǎn)揚(yáng)塵較小或不產(chǎn)生揚(yáng)塵，因此給料點(diǎn)可以采用敞開式。

（5）供料器的組成結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比壓送式傳送方式簡(jiǎn)單。

（6）由于是吸送，風(fēng)機(jī)中如有油分或者水分不會(huì)混入物料，這對(duì)食品類物料的輸送很有利。

（7）由于負(fù)壓吸送，物料不會(huì)從輸送管道產(chǎn)生泄漏。

吸入式氣力輸送系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是輸送距離不宜過長(zhǎng)，因?yàn)殡S著輸送距離的增加，沿程阻力將會(huì)不斷增大，此時(shí)需要增加真空度，這將會(huì)造成空氣稀薄，管路的攜帶能力將降低。一般情況下真空度不宜超過-50～-60kPa（即0.5～0.6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）。由于尾氣需要通過鼓風(fēng)機(jī)葉輪，除塵器效果不好時(shí)將會(huì)導(dǎo)致葉輪磨損較快，故對(duì)尾氣除塵要求嚴(yán)格。

可根據(jù)不同抽氣量和不同真空度，選用通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、羅茨風(fēng)機(jī)、水循環(huán)真空泵、往復(fù)式深空泵或噴射泵等作為吸送抽氣的風(fēng)動(dòng)設(shè)備。

3 結(jié)論

本文結(jié)合工程實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)計(jì)，對(duì)多種風(fēng)送型式的選擇進(jìn)行了總結(jié)歸納，對(duì)于類似物料傳送工程項(xiàng)目具有參考價(jià)值。