如果说气力输送系统是工业的“无形动脉”,那么其内部的各个组件就是维持这条动脉高效、稳定运行的“器官”。深入了解这些核心部件及其关键技术,是正确设计、选用和维护一套气力输送系统的基石。
一、 动力之源:风机与空气压缩机
风机和空压机是系统的心脏,为整个流程提供动力。其选型直接决定了系统的压力、风量和能耗。
罗茨风机: 是稀相输送中常见的动力源。它提供稳定的容积式风量,效率较高,在中低压场合(通常< 1.2 bar)表现优异。其特点是风量受压力变化影响小,能提供稳定的输送气流。
空气压缩机: 主要用于需要较高压力的密相输送系统。它产生压缩空气,储存在储气罐中,然后通过仓泵脉冲式地将物料推送出去。空压机的功率和储气罐的容量是决定系统输送能力的关键。
关键技术点: 必须对气源进行预处理,包括冷却、过滤和干燥。去除空气中的水分、油分和杂质,防止物料受潮结块、污染或引起管道腐蚀,对于食品、医药等高要求行业尤为重要。
二、 发送装置:物料的“起点站”
发送装置是物料与气流混合的场所,其结构形式决定了系统是稀相还是密相。
旋转阀(星形给料器): 在正压稀相输送中广泛应用。它既能连续均匀地供料,又能起到锁风作用,防止高压气流反窜。其设计需要考虑耐磨性和密封性。
发送罐(仓泵): 密相输送的核心设备。它是一个压力容器,工作过程是循环式的:进料 → 加压 → 输送 → 排气。通过精确控制罐内压力和流化气体,实现物料的高浓度、低速输送。其形式多样,如上引式、下引式、流化式等,需根据物料特性选择。
文丘里发送器: 结构简单,无运动部件,利用喷嘴产生的负压直接吸料并混合输送。适用于短距离、小产量的稀相输送。
三、 输送管道与弯头:设计的“艺术与科学”
管道是物料的旅程通道,其设计绝非简单的“连接”,而是充满了工程智慧。
管道材质: 需考虑耐磨性、耐腐蚀性和成本。常见的有碳钢管、不锈钢管、铝合金管。对于磨蚀性强的物料,需采用耐磨材料如陶瓷复合管、超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)管,或在弯头处加厚或使用可更换的耐磨衬板。
管道布局: 基本原则是“宜直不宜弯,宜短不宜长”。尽量减少弯头数量,并采用大半径弯头(R/D > 5)来降低压力损失和局部磨损。管道走向应避免存在可能积料的“死区”。
流速设计: 这是管道设计的灵魂。流速过低会导致物料沉积、堵塞;流速过高则导致能耗剧增、磨损加剧和颗粒破碎。安全输送流速通常设定在物料沉积流速的1.2至1.5倍,需要通过计算和实验确定。
四、 分离与除尘:旅程的“终点站”
在目的地,需要将物料从气流中干净、高效地分离出来。
旋风分离器: 作为一级分离设备,利用离心力将大部分粗颗粒物料分离出来。结构简单,维护方便,但对微细粉末的捕捉效率有限。
布袋除尘器(过滤器): 作为二级或终端精分离设备,是保证排放达标的關鍵。含尘气体通过滤袋,粉尘被截留在表面,形成尘饼,净化后的空气排出。定期通过脉冲喷吹清灰,维持系统压降稳定。滤袋材质(如涤纶、诺梅克斯、PTFE覆膜)的选择需根据物料特性和温度决定。
卸料装置: 分离器底部的旋转阀或锁风翻板阀,需要在排出物料的同时,防止空气泄漏影响分离效率。
结语
一套成功的气力输送系统,是其核心组件协同工作的成果。每一个部件的选型、每一段管道的设计,都深刻影响着系统的整体性能、能耗与寿命。因此,深入理解这些“器官”的功能与特性,是实现物料高效、经济、可靠输送的选择。