在經(jīng)濟持續(xù)快速增長的背景下，各行業(yè)在生產(chǎn)運輸過程中產(chǎn)生的環(huán)境污染問題日益受到關(guān)注，特別是在水泥廠、制藥廠和食品加工廠等行業(yè)，其運輸?shù)念w粒狀和粉粒狀物料更是成為了關(guān)注的焦點。正是在這樣的環(huán)境下，氣力輸送技術(shù)逐漸得到了推廣和應(yīng)用。氣力輸送，作為一種采用密封式輸送管道來輸送物料的工藝，成功替代了傳統(tǒng)的機械輸送方式。
氣力輸送，本質(zhì)上是一種通過壓縮氣流在管道內(nèi)輸送散體顆粒的物料搬運技術(shù)。這一技術(shù)不僅實現(xiàn)了散體物料的綠色、安全和便捷運輸，還具有諸多優(yōu)勢，如無塵環(huán)保、線路靈活、多點配送、成本低廉、安全可靠以及易于自動控制等。正是這些顯著優(yōu)勢，使得氣力輸送技術(shù)在多個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
氣力輸送系統(tǒng)是由動力源、供料裝置、輸送裝置和分離裝置四個核心部分組成。每個部分都需要特定的硬件設(shè)備來支持其功能。一個完整的氣力輸送過程，會依次經(jīng)過動力源提供壓縮氣流、供料器供給物料顆粒、輸送裝置完成管道運輸與分流以及分離裝置將物料顆粒與氣流分離等步驟。
氣力輸送系統(tǒng)構(gòu)成示意圖
在氣力輸送系統(tǒng)中，動力源是不可或缺的組成部分，它包括各種類型的壓縮機、鼓風(fēng)機、風(fēng)扇以及真空泵等設(shè)備。設(shè)計時，必須確定能夠確?？煽枯斔退璧臍饬骱蛪毫Γㄕ龎夯蜇?fù)壓）。
供料裝置是氣力輸送的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。根據(jù)物料顆粒在不同區(qū)域內(nèi)的運動特性，其內(nèi)部區(qū)域可劃分為混合區(qū)、加速區(qū)和穩(wěn)定輸送區(qū)。在混合區(qū)，固體顆粒被引入流動的氣流中，發(fā)生動量變化。加速區(qū)則負(fù)責(zé)將固體顆粒加速至穩(wěn)定流動狀態(tài)。
氣固分離裝置用于將物料顆粒從氣流中有效分離。選擇合適的氣固分離系統(tǒng)至關(guān)重要，它主要取決于固體顆粒的大小。旋風(fēng)分離器因其幾何結(jié)構(gòu)簡單、分離效果好、維護便捷和成本低廉而廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，用于從氣體中分離灰塵或回收產(chǎn)品。
此外，氣力輸送系統(tǒng)還可以根據(jù)不同的輸送實質(zhì)進(jìn)行分類。常見的氣力輸送類型包括筒式氣力輸送、稀相氣力輸送、濃相動壓氣力輸送和濃相靜壓氣力輸送。筒式氣力輸送適用于不易懸浮且無法自成栓的成件貨物，其應(yīng)用范圍相對較小。而稀相氣力輸送，也稱為稀相動壓輸送，主要依靠高速空氣的動能來運輸物料，適用于短距離、干燥易流動且顆粒大小與質(zhì)量較小的物料。
在濃相動壓氣力輸送系統(tǒng)中，物料以密集狀態(tài)在管道中依靠空氣動能進(jìn)行輸送，且不會因物料密集而堵塞管道。此時，氣流速度維持在815m/s的范圍內(nèi)。這種流動狀態(tài)的氣力輸送裝置主要包括高壓壓送式、高真空吸送式以及流態(tài)化氣力輸送裝置。其中，前兩者的料氣比（即物料與空氣的流量比值）范圍為1520，而流態(tài)化氣力輸送裝置，主要用于輸送粉狀物料，其料氣比可達(dá)到200以上。
另一方面，濃相靜壓氣力輸送則依賴于空氣的靜壓來輸送密集且栓塞管道的物料。這種輸送方式分為栓流和柱流兩種類型。栓流氣力輸送通過預(yù)先切割料柱來提高輸送速度、降低輸送壓力，從而增加物料的輸送距離，是當(dāng)前中距離輸送中的最佳技術(shù)。而柱流氣力輸送則適用于短距離（30米以內(nèi)）輸送，其物料以密集狀態(tài)接續(xù)不斷地充滿管道，形成料柱，但移動速度較慢，僅為0.2~2m/s。
此外，氣力輸送系統(tǒng)還可以根據(jù)其輸送裝置的類型進(jìn)行分類。根據(jù)空氣在管道中的壓力狀態(tài)，氣力輸送系統(tǒng)可分為正壓式輸送、負(fù)壓式輸送和混合輸送三類。在正壓式輸送中，壓縮機或鼓風(fēng)機在輸送系統(tǒng)前端產(chǎn)生壓縮空氣，形成管道起點與終點間的壓差，從而推動物料向接料處輸送。這種系統(tǒng)設(shè)計使得物料與空氣在接料處自然分離，避免了風(fēng)機磨損和物料破碎的問題，非常適合面粉廠等場所的產(chǎn)品輸送。
負(fù)壓式輸送通常將真空泵安置于系統(tǒng)的尾部。在此系統(tǒng)中，由于周圍環(huán)境壓力高于管道內(nèi)壓力，真空泵所造成的負(fù)壓差異會吸引空氣與物料進(jìn)入管道，之后它們會被送至分離器進(jìn)行分離?？諝饨?jīng)由分離器上部排出，進(jìn)入除塵器進(jìn)行凈化處理；而物料則從分離器底部卸出。負(fù)壓輸送特別適用于從多處向一處集中輸送物料，常用于白糖、豆類、米類等物料的運輸。此外，由于輸送氣流的壓力低于大氣壓力，水分更易蒸發(fā)，因此該系統(tǒng)對于含水分較多的物料輸送更為適宜。同時，它還適用于船舶、火車等卸料場合，應(yīng)用范圍極為廣泛。
另一方面，混合輸送系統(tǒng)則結(jié)合了負(fù)壓式和正壓式的優(yōu)勢，通過在同一個輸送系統(tǒng)中融合兩種系統(tǒng)的特點來滿足更復(fù)雜的輸送需求。
總的來說，氣力輸送系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的多個領(lǐng)域，包括建材、化工、糧食、冶金、采礦、環(huán)保、輕工和能源等。當(dāng)前，如何確保氣力輸送系統(tǒng)在滿足生產(chǎn)需求的同時實現(xiàn)穩(wěn)定運行、低速消耗和高效節(jié)能，已成為研究的重要方向?？梢灶A(yù)見，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的擴展，氣力輸送系統(tǒng)的前景將更加廣闊。
