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颗粒物料的气力输送简介
冶金机械
从前面的讨论可知，当冶金机械流体自下而上流过颗粒床层时，如果流体的速度大于颗粒的带出速度，则颗粒将被流体从床层带出并随流体一起流动。这种利用流体的能量，在密闭管道中沿流体流动方向输送颗粒物料的过程就叫做颗粒物料的流体输送。它是流态化技术的一种具体应用。固体颗粒物料的流体输送可以用液体(水力输送)和气体(气力输送)进行。在冶金及化工过程中，气力输送已得到越来越广泛的应用。与机械输送相比，气力输送具有如下优点：
(1)直接输送散状物料，不需包装，操作效率高：
(2)系统密闭，可减少物料的飞扬损失及污染，改善劳动条件；
(3)设备简单，紧凑，占地面积小，维修费用少：
(4)输送管路布置灵活，操作方便，可作水平的、垂直的或倾斜方向的输送；
(5)输送过程能同时进行物料的加热、冷却、干燥和气流分级等物理操作，以及某些气固相间的化学反应；
(6)易于实现连续化、自动化，便于与连续生产线衔接。
气力输送的主要缺点是动力消耗大，颗粒尺寸受一定限制，且颗粒受破损，设备易受磨蚀。对含水量多、粘附性大和高速运动时易产生静电的物料不宜于用气力输送。
(一)气力输送的类型
根据颗粒在输送管道中的密集程度，即混合比或固气比（固体输送量与相应气体用量的质量流量之比）的不同，气力输送可分为稀相输送和密相输送。
1稀相输送
混合比0.1：25(通常为0.1：5)的气力输送称为稀相输送。稀相输送主要依靠气流的动能来推动颗粒移动，因此操作气速较高(通常18：30nfs-1)，颗粒呈现悬浮状态。按管内气体压力的大小，稀相输送又可分为吸引式和压送式两种，也可将两种组合使用。
(1)吸引式:吸引式稀相输送装置如图1-2-70所示。管道内压力低于大气压，自吸进料，但须在负压下卸料。根据气源真空度高低又可分为低真空（真空度低于1X104Pa)和高真空(真空度为1x104~Sx104;a)两类。
前者主要用于短距离少量细粉尘的降尘清扫；后者主要用于粒度不大、密度较小（1000:
1500kg*m'3)的颗粒输送。通常输送量不大，输送距离一般不超过50)100m。
(2)压送式:压送式气力输送目前在我国应用较为普遍，其装置示于图1-7-71。输送系统在高于常压下操作，卸料方便，但需用加料器将粉粒送入有压力的管道中。根据颗粒性质、输送量、混合比及输送距离的不同，压送式又分为低压吹送（压力小于5,104Pa)和高压吹送(压力为1x105)7x105Pa)。
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图1-2-70吸引式稀相输送装置图1-吸嘴2-输送器3-—次旋风分离器4-料仓5-二次旋风分离器6-抽风机

图1-2-71压送式稀相输送装置图1-压气机械2-回转式供料器3-料斗4-输料管5-旋风分离器6-料仓
吸引式和压送式的优缺点比较如表1-2-11。
表1-2-11两种稀相输送形式的比较
比较项目
吸引式
压送式
进料设备
简单
复杂
粉尘飞扬
无
要防漏出
比较项目
吸引式
压送式
油水杂物
不易混入
易混入
分离器密封
难
易
工作压力
<1X105Pa
(1~7)x105Pa
输送距离
短
长
2密相输送
密相输送指混合比大于25的气力输送。密相输送主要依靠气流的压力差进行。其特点是操作气速低，气量少，气压高，输送能力大，输送距离大（100~1000m)。与稀相输送相比，密相输送时颗粒运动速度低，物料破损和设备磨损小，能耗也较省，但运行操作比较困难。
在密相输送过程中，固体颗粒呈密集的柱塞状运动，形似腾涌。间隙充气罐式密相输送(图1-2-72)是将颗粒分批加入压力罐，然后通气吹松，待罐内达一定压力后，打开放料阀，将颗粒物料吹入输送管中进行输送。脉冲式输送（图1-2-73)是将一股压缩空气通入下罐，将物料吹松;另一股频率为20~40min-1的脉冲压缩空气流吹入输料管入口，在管道内形成交替排列的小段料柱和小段气柱，借空气压力推动前进。

图1-2-72间隙充气罐式密相输送1-进料口2-压力罐3-气体分布板4-压缩空气5-放料阀6-输送管7-出料口
(二)气力输送系统的工艺设计计算
气力输送系统的设计计算是指风量、风压、管径的确定。在确定过程中必须合理选择和计算固气混合比、压降、颗粒悬浮速度及管内风速等有关参数。由于气力输送涉及到两相流计算，理论研究大多以固体颗粒与空气的均匀混合流为基础，对输送过程中两相流的真实状态还不十分清楚，因而压降等理论公式往往很繁琐，用这些公式计算的结果往往偏离实际值，各学者提出的公式也很不一致，而经验公式又往往带有局限性，使用时应当注意。
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