氣力輸送作為散裝物料的輸送已經(jīng)有 100 多年的歷史，與常規機械輸運和車(chē)輛輸運相比，具有輸送效率高、設備結構簡(jiǎn)單、維護管理方便、易于實(shí)現自動(dòng)化及有利于環(huán)境保護等許多獨特的優(yōu)點(diǎn)。

　　因此，氣力輸送已經(jīng)廣泛應用于火電、鋼鐵冶煉和水泥等行業(yè)的裝卸貯運及粉體工程的單元操作中。另外，隨著(zhù)國家對環(huán)保要求的越發(fā)嚴格，改善工業(yè)粉塵污染的現狀將極大地推動(dòng)氣力輸送行業(yè)的不斷發(fā)展。

　　氣力輸送從出現到廣泛應用，經(jīng)歷了從稀相到密相的研究轉變，促進(jìn)了氣力輸送的不斷發(fā)展。就當今國內外對粉體氣力輸送的研究而言，大多仍集中于較短距離的密相氣力輸送，主要是為了解決工廠(chǎng)內部或工廠(chǎng)間的近距離氣力輸送問(wèn)題，而對于長(cháng)達數十公里的長(cháng)距離氣力輸送系統，如電廠(chǎng)除灰的氣力輸送系統，由于技術(shù)限制，常采用多級接力或系統串聯(lián)的方式來(lái)實(shí)現。但在現場(chǎng)條件受限或征地困難的情況下，實(shí)現長(cháng)距離氣力輸送仍比較困難，因此迫切需要長(cháng)距離氣力輸送新技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)。

　　1 長(cháng)距離氣力輸送技術(shù)的研究現狀

　　影響粉體長(cháng)距離氣力輸送的兩個(gè)關(guān)鍵因素是能耗和穩定性。能耗是粉體隨輸送氣體在管道內運動(dòng)的能量消耗，即壓降;穩定性即輸送過(guò)程的平穩性，輸送不平穩將可能導致堵塞，使輸送無(wú)法進(jìn)行。因此研究粉體長(cháng)距離氣力輸送，就是研究如何降低能耗，并保證輸送的穩定性。

　　1.1能耗

　　能耗是氣力輸送過(guò)程中的動(dòng)力消耗 (壓降)，降低能耗可使單位輸送長(cháng)度壓降減小，延長(cháng)輸送距離。氣力輸送壓降與很多因素有關(guān)，其中最復雜多變的就是輸送物料的性質(zhì)。不同種類(lèi)、粒徑、水分的粉體氣力輸送規律不同，對于同一種粉體，粒度及分布、含水率是影響粉體流動(dòng)性的主要因素。粒度越小，分布越寬，水分越高，其流動(dòng)性越差，則氣力輸送越困難。

　　在長(cháng)距離氣力輸送管內固粒的運動(dòng)狀態(tài)既有滾動(dòng)又有懸浮，同時(shí)還發(fā)生固粒與固粒、固粒與壁面的碰撞，固粒旋轉還產(chǎn)生舉力，完全考慮這些問(wèn)題是相當復雜的。因此很多研究者在試驗的同時(shí)也借助數值模擬的方法對氣力輸送機理進(jìn)行研究。

粉體氣力輸送

　　1.2穩定性

　　長(cháng)距離氣力輸送表觀(guān)氣速沿管道不斷增加，氣固兩相流流型也隨之變化。當輸送氣速下降到超出密相穩態(tài)的輸送的邊界時(shí)，就會(huì )形成不穩定的沙丘流，其特點(diǎn)是壓力波動(dòng)增強，繼續降低輸送氣速，物料將沿管線(xiàn)堆積直至管道堵塞。因此，研究粉體氣力輸送的穩定性，使輸送系統能夠保持穩定的狀態(tài)，對于實(shí)現長(cháng)距離氣力輸送具有重要意義。

　　雙套管氣力輸送系統最初是為了解決電力行業(yè)粉煤灰長(cháng)距離輸送的堵塞問(wèn)題而設計的，其輸送管道具有獨特的結構，能保證在輸送過(guò)程中管道不易堵塞，提高了粉體輸送的安全性和可靠性。在輸送管道內設置一有開(kāi)孔的小管，開(kāi)孔間距與輸送物料有關(guān)。當輸料管內的粉體堆積過(guò)高時(shí)，氣流就會(huì )優(yōu)先從小管內流動(dòng)，并以較高氣速從下一孔處噴出，沖刷堆積粉體的背風(fēng)面，減少粉體堆積的高度和長(cháng)度，從而保證粉體的正常輸送。

　　粉體能夠輸送是因為在一定程度上它具有流動(dòng)的特性，而之所以會(huì )堵塞管道是因為流動(dòng)性較差而引起沉積造成的，因此粉體具有良好的流動(dòng)性對輸送穩定很重要。流態(tài)化是使固體顆粒層與通過(guò)其間的氣體或液體相接觸，從而轉變?yōu)轭?lèi)似于流體的狀態(tài)，達到有利于顆粒物料流動(dòng)的工藝要求。

　　流態(tài)化倉泵就是利用流態(tài)化原理設計的一種有利于粉體長(cháng)距離輸送的供料裝置。出料口位于流化板上部中央，倉泵本體充當混合室。倉泵工作時(shí)，下部室出來(lái)的壓縮氣體經(jīng)流化板使輸送粉體處于流化狀態(tài)，輸送粉體與空氣在進(jìn)入輸送管道之前得到了充分混合，這樣就消除了氣固兩相流進(jìn)入管道的加速壓損;另外，充分混合的流化狀態(tài)，使粉體在輸送氣體中分布得比較均勻，減小了發(fā)生沉積堵塞的可能性，有利于粉體長(cháng)距離輸送。

　　對長(cháng)距離輸送的需求越來(lái)越大，因此需要對長(cháng)距離粉體氣力輸送進(jìn)行專(zhuān)門(mén)研究。解決粉體長(cháng)距離氣力輸送需要從輸送過(guò)程能耗和穩定性?xún)煞矫婢C合考慮，既要達到輸送的壓力需求，又要保障輸送不堵塞。無(wú)論是降低輸送過(guò)程的能耗，還是保證輸送過(guò)程平穩不堵塞，都應對管道內的氣固兩相流動(dòng)機理和管道內的摩擦特性進(jìn)行深入研究。