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氣力輸送

原理與分類
概念:
氣力輸送亦稱為氣流輸送,是指利用氣體作為載體和動力,將散狀物料通過管道進行傳輸的方法。
 氣力輸送就是一種利用空氣(或者其它氣體)流作為輸送動力,在管道中搬運粉粒狀固體物料的方法。物料在管道中的流動狀態實際上很復雜,主要隨氣流速度及氣流中所含物料量和物料本身料性等的不同而顯著變化。
 
氣力輸送系統大體可以分為低壓系統和高壓系統。

低壓系統(稀相系統)又分為正壓與負壓兩種,系統輸送速度高,料氣比低,一般采用旋轉閥下料,鼓風機提供氣源的組合,起始速度一般為12M/S,末端速度為25M/S,輸送壓力一般為0.1MPA左右,末端壓力接近為零。

高壓系統(密相系統),通常即指正壓濃相系統。這些系統使用氣體壓力高于0.1Mpa,輸送壓力較高,主要是通過靜壓輸送,輸送速度低。這種系統典型的特點:固氣比高,啟始速度為1m/s左右,末端速度低于12m/s, 輸送管線的壓力在初段一般為0.3Mpa,在末端側接近大氣壓力。一般用空壓機作為動力源。


氣力輸送的優點:
1.輸送管道能靈活地配置,從而使工廠生產工藝流程合理;
2.輸送系統完全封閉,粉塵飛揚和逸出少,可以實現環境衛生;
3.運動零部件少,維修保養方便,易于實現自動化;
4.散料輸送效率高,降低了包裝和裝卸、運輸費用;
5.能避免被輸送物料的受潮,污損和混入其它雜質,從而保證了輸送質量;
6.在輸送過程中可同時實現多種工藝操作過程,如混合、粉碎、分級、干燥、冷卻、除塵等化學反應;
7.可將由數點集中的物料送往一處或由一處分散往數點的遠距離操作;
典型物料:
石油化工、塑料
原料
PP(聚丙烯)/ PE-LLDPE-LDPE-HDPE(聚乙烯)/ PC(聚碳酸酯)/ PVC(聚氯乙烯)/ PS(聚苯乙烯)/ PA(聚酰胺)/ PET(聚酯)/ ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)/ PTA/CTA(精對苯二甲酸)/ EVA(聚乙烯—醋酸乙烯)/ MELAMINA(三聚氰胺)
工藝與技術
BASELL-MONTELL-HIMONT/ ENICHEM/ POLMERI EUROPA/ UNION CARBIDE/ EXXON/ DUPONT/ BP-INNOVENE/ PHILLIPS/ AMOCO/ MITSUI PETROCHEMICAL/ MITSUBISHI
用途
用于原材料貯存/氣力輸送/摻混/均化處理/連續計量/物流和包裝/控制系統和自動化
化學工業
原料
鈣和鈉的碳酸鹽/氫氧化鈉/白云石/二氧化鈦/硫酸鋇/氧化鋅/淀粉/高嶺土/滑石/脂肪酸/穩定劑(鉛/鋅)/氧化鋁/金剛砂/玻璃料/石灰/沙子/粘土/干軟泥/聚酯/樹脂/溶解劑
用途
水泥廠/造紙廠/油漆廠/玻璃廠/牙膏廠/自動喂料/物流/控制與監控
產品
紙/油漆/玻璃/水泥/牙膏/清潔劑
橡膠工業
原料
聚合物/碳黑/硅/沉積硅/白色填料/微量成分
用途
貯存/微量成分離線配料/物流/控制和監控
產品
汽車和卡車輪胎/再生輪胎/密封墊片/鞋底/管道/電纜/醫療產品/橡膠化合物
塑料行業
原料
石化原料/填料碳酸鈣、高嶺土、白堊/穩定化人造橡膠鉛、鈣、鋅、錫/加工助劑色素/氧化鈦/潤滑劑/可塑劑DOP、DIDP、ESO
用途
摻混、均化/自動喂料葉輪混合器、連續混合器、內部混合器、擠出線、注塑模/物流與包裝/控制與監控
產品
中低壓電纜/農業及建筑管道/門框和窗框/地板/屋頂和蓋板/拉伸薄膜/人造皮革/瓶子容器/瓦片和桌布/醫療產品/塑料化合物/再生產品
食品/醫藥行業
原料
米制食品/米粉/面粉/粗面粉/麥麩/小麥粉/結晶糖、冰糖/奶粉/淀粉/麥芽/葡萄糖/可可豆/咖啡豆/蔬菜油、脂肪/檸檬酸/鹽和添加劑
用途
 小麥加工廠/面粉廠/物流與包裝/控制與監控
產品
 大米/點心、蛋糕/嬰兒食品/糖果/面包、比薩、餅干/可可粉/咖啡/糖/奶粉/冰淇淋/奶酪/軟飲料/果珍/啤酒
電力/冶金行業
原料
粉煤灰/脫硫灰/除塵灰
用途
水泥廠/市政工程/造磚廠/建材廠/冶金廠
產品
 
 
基本原理:
以管道內氣體相對流速(ΔV)為橫坐標;
以管道內的相對壓力(ΔP)為縱坐標:
 
① 稀相工作區域
    15 ≤ ΔV(m/s)≤ 30
 
 ② 動壓密相工作區域
    8 ≤ ΔV(m/s)≤ 15
 
 ③ 密相工作區域
    1 ≤ ΔV(m/s)≤ 8
 
主要分類:
根據不同物料性質和工藝的要求有多種輸送方式和系統配置,我們按照輸送特性、進料方式、氣源特征、氣體循環
方式等因素作了以下分類:           
 
按輸送特性分類
按進料方式分類
按氣源特性分類
按氣體循環方式分類
稀相氣力輸送
旋轉加料器
正壓氣力輸送
開環氣力輸送
動壓密相氣力輸送
壓力發送罐
負壓氣力輸送
閉環氣力輸送
密相栓塞氣力輸送
粉體泵
正壓與負壓結合
高壓環境
 
 典型流程:
正壓稀相氣力輸送系統
采用正壓氣源作為輸送介質,物料以較高速度、分散懸浮狀態在管道中輸送的方式稱為正壓稀相輸送。
 
 
空氣速度:15m/s ~ 30m/s
 
輸送能力:~ 100t/h
 
輸送距離:最大2000m
 
氣源類型:離心風機或羅茨風機、壓縮機
動壓密相氣力輸送系統
采用正壓氣源,物料以中低速度以沙丘狀態或流態化在管道中輸送的方式稱為動壓密相輸送。
 
 
空氣速度:8m/s ~ 15m/s
   
輸送能力:~ 50t/h
 
輸送距離:最大2000m
 
氣源類型:羅茨風機、壓縮機
密相栓塞氣力輸送系統
采用正壓氣源作為輸送介質,物料以較低速度以團聚狀態在管道中輸送的方式稱為密相栓塞輸送。
 
 
空氣速度:1m/s ~ 8m/s
 
輸送能力:~ 50t/h
 
輸送距離:~ 1000m
 
氣源類型:壓縮機
負壓氣力輸送系統
采用負壓氣源作為輸送介質,物料以較高速度以分散狀態在管道中輸送的方式稱為負壓稀相輸送。
 
 
空氣速度:10m/s ~ 35m/s
 
輸送能力:最大100t/h
 
輸送距離:最大500m
 
氣源類型:離引心風機或羅茨真空泵
 
正壓稀相氣力輸送系統簡介
 
一、基本原理:
采用正壓氣源作為輸送介質,物料以較高速度以分散懸浮狀態在管道中傳輸的方式稱為正壓稀相輸送。一般采用的氣源有離心風機、羅茨風機、空氣壓縮機等。輸送壓力根據工況不同可從幾千帕到幾百千帕。正壓稀相輸為動壓輸送方式。
 
二、正壓稀相系統特點:
 優點:
     1  利用氣體動壓,物料以較高速度在輸送管道中前進(15m/s-30m/s),輸送壓力沿輸送管道逐漸降低;
     2  連續輸送,輸送流態、輸送壓力與輸送速度、料氣比基本保持穩定,運行可靠性高、容易維護。
     3  可實現多點同時進料及多點出料;
     4  應用于閉環系統時,不必增加氣體緩沖設備,容易控制;
     5  輸送量大,尤其適合于短距離或中等距離的氣力輸送;
 
 缺點:
     1  料/氣比相對較小,耗氣量相對較高;
     2  對于磨琢性物料,容易對輸送管道造成磨損;
     3  對于易破碎物料,可能造成物料的破碎或磨損;對于聚合物顆粒,會產生絮狀物、拉絲或增加物料中的粉塵含量;
     4  由于輸送速度較高,空氣與物料的阻力損耗較高;
     5  輸送氣量大,終端料氣分離設備投資相對較高。
 
正壓密相氣力輸送系統簡介
一、基本原理: 
  采用正壓氣源作為輸送介質,物料以較低速度、團聚狀態在管道中輸送的方式稱為正壓密相稀相輸送。一般采用的氣源為空氣壓縮機。輸送壓力根據工況不同可從幾千帕到幾百千帕。也稱為密相栓塞輸送方式,可分為單栓輸送和連續栓塞輸送兩種方式。
 
二、系統特點:
   優點:
     1  利用氣體作用于料栓前后的壓差,推動物料在管道中低速向前運動(1m/s-8m/s),輸送壓力沿輸送管道逐漸降低;  
     2  由于物料輸送速度較低,對管路及物料磨損程度較低; 
     3  料氣比高,耗氣量較小;
     4  輸送氣量小,料氣分離容易實現。
   缺點: 
     1  氣源壓力高,一般需采用壓縮機作為輸送氣源; 
     2  由于料栓在輸送過程中合并與分離造成輸送壓力的波動。具有保持輸送氣體質量流量恒定的設施或閉環調節,以提高輸送的穩定性; 
     3  長距離輸送時,容易發生堵管,所以一般要求有防堵措施,如采用旁通補氣技術、雙套管或充、放氣排堵設施;
     4  當采用旋轉加料器作為輸送設備時,對設備工作壓力和氣體泄漏量要求較高; 
     5  當采用發送罐(也稱倉泵)作為輸送設備,必須按照壓力容器規范進行設計、制造; 
 
 



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