气力输送技术：吸送式和压送式装置详解

利用气体的流动来输送固体颗粒的操作，称为气力输送。气力输送是近代较为先进的输送方式之一，广泛用于仓库、码头和工厂内外，用来输送粉状、粒状、片状和纤维状等的散碎物料。如在轻工行业中用来输送谷物、薯片、面粉、蔗渣、木片、烟丝、聚氯乙烯等。

一、工作特点及应用范围

气力输送的原理是借助具有一定动力的气流（通常是空气，对于易燃、易爆的物料，可用氮气或惰性气体）的作用，使物料悬浮起来，而后沿管道被输送。

（1）与其他输送机械相比较，气力输送具有如下优点：①系统结构简单，只有风机是运动部件；②输送线路能随意组合、变更，输送距离远；③输送过程中能使物料直接降温，有利于产品质量及物料贮存；④密封性好，可有效地控制粉尘外扬；⑤工艺过程容易实现自动化。

（2）气力输送也存在如下缺点：①动力消耗大，噪声大；②管道以及与物料接触的构件易磨损；③对输送物料有一定的限制，适宜输送粉料粒料及轻质物料，不宜输送易于成块黏结和易破碎的物料。

二、组成及基本类型

气力输送按设备组成及工作原理，可分为吸送式、压送式和混合式三种。

1.吸送式

气力输送装置是借助于压力低于0.1MPa的空气流来输送物料的（图5-20）。工作时，系统的输料段内处于负压状态，物料被气流携带进入吸嘴1，并沿输料管移动到物料分离器3中，在此装置内，物料和空气分离，而后由分离器底部卸出，而空气流被送入除尘室4，回收其中的粉尘。经过除尘净化的空气排入大气。

这种输送形式最大的优点是供料方式简单，且能从几处向一处集中输送。另外，系统处于负压状态，粉尘不会飞扬，适用于堆积面积广或存放在低、深处物料的输送（如仓库、货船等散粮的输送）。但该方式要求在气密条件下排料，对卸料器和除尘器的密封性要求高，故输送量和输送距离受限（小于50m），且动力消耗高。

2.压送式

输送管路中的压强大于大气压强的输送，称为压送式输送。如图5-21所示，进料端的鼓风机1运转时，把具有一定压力的空气压入导管，物料由密封的供料器2输入输料管3，空气与物料混合后沿着输料管运动，物料通过分离器4、卸料器卸出，空气则经过除尘器5净化后进入大气。

图5-20 吸送式气力输送装置流程

1—吸嘴 2—输料管 3—分离器4—除尘器 5—风机 6—消声器

图5-21 压送式气力输送装置流程

1—鼓风机 2—供料器 3—输送管4—分离器 5—除尘器

这种输送方式的特点恰与吸送式相反。它便于设置分支管道，可同时将物料从一处向几处输送，适合大流量长距离输送，生产效率高，对空气的除尘要求不高。但管道磨损较大，密封性要求高，且供料器较复杂。

3.混合式

混合式气力输送装置由吸送式和压送式两部分组合而成（图5-22）。在吸送段，通过吸嘴1将物料由料堆吸入输料管2，并送到分离器3中，在这里分离出的物料，又被送入输送段的输料管6中继续输送。

图5-22 混合式气力输送装置流程

1—吸嘴 2—输料管 3—分离器 4—风机5—闭风器 6—输料管 7—分离器 8—除尘器

它充分利用了风机的动力，输送距离和输送量的适应范围较广，兼具吸送式和压送式的优点，既可以从几处吸取物料，又可以把物料同时输送到几处，适宜制成流动机组。但由于带粉尘的空气要通过风机，使工作条件变差，这个装置结构复杂，故生产上较少采用。

三、主要工作部件

气力输送装置主要由供料器、输送管道及管件、分离器、卸料器、除尘器、风机等组成。

（一）供料器

供料器又称接料器，是气力输送系统中供给或排放物料的装置，同时要密封。分为吸送式供料器和压送式供料器两类。

1.吸送式供料器

吸送式接料器用于向负压输料管中供料，其构造一般较简单，如各类吸嘴（图5-23），诱导式、补气式及三通式接料器等。常用吸嘴及诱导式接料器。

吸嘴是常用的吸送式气力输送接料器，它适用于输送流动性较好的粒状物料及小块物料，如小麦、大豆、玉米等。吸嘴形式多样，有单筒吸嘴和双筒吸嘴等多种不同形式（图5-24）。常用的为双筒式直吸嘴。诱导式接料器广泛用于低压吸送系统。

图5-23 各类吸嘴（1）

图5-24 各类吸嘴（2）

2.压送式供料器(www.xing528.com)

压送式供料器用于正压输料管中的供料过程。这种供料器密封性好，可保证输送量及避免大量压缩空气泄露，结构较为复杂。

按供料器的作用原理，可分为喷射式、叶轮式、螺旋式和容器式等。

叶轮式供料器也叫关风器、闭风机，广泛应用于中、低压正压气力输送装置中，将卸料器内的负压或输料管中的高压与外界隔离，在吸送式输送系统中用作卸料器，而在压送式气力输送系统中用作供料器。如图5-25所示。

图5-25 叶轮式供料器

1—料斗 2—均压管 3—叶轮 4—输送管道

这种供料器气密性好，不损伤物料，可定量供料，供料量可通过叶轮转速调节，常用于粉状和小块物料的中、低压输送。

喷射式供料器是一种最简单的压送式供料器。结构如图5-26所示。

图5-26 喷射式供料器

喷射式供料器工作时，压缩空气从喷嘴的一端高速喷入，使料斗底部的静压低于大气压力。这样料斗内的一小部分空气随同物料一起进入供料器。这种供料器一般用于低压、短距离的正压气力输送装置。

螺旋式供料器（图5-27）适用于工作压力不高于0.25MPa的粉料输送，螺旋叶片的螺距沿出料口方向逐渐变小，物料逐渐充满机槽，并被压实而形成气密结构，以防止漏气。螺旋叶片的进口端与出口端的螺距比1.5～1.65，进料部分不少于两个螺距，压实部分应有3～4个螺距。

（二）输料管

输料管是连接供料器和分离器的管道，并用来输送物料，一般采用圆管。输料管的布置形式及结构尺寸的选择对气力输送装置的生产率、能耗和可靠性等有重要影响。在设计、选择输料管及其管件时，应力求密封质量好、运动阻力小、拆装方便和不污染物料。

图5-27 螺旋式供料器

气力输送的输料管（图5-28）直径通常为50～200mm，其内径取决于空气流量和所取得气流速度。输料管的厚度根据被输送物料的物理性质和输送类型选定。

（三）分离器

分离器是将被运送物料从混合气流中分离出来。分离器的形式很多，主要有重力沉降的重力式，冲击沉降的惯性分离式，摩擦沉降的离心式。其中离心式分离器最为常见。

1.重力沉降式分离器

重力沉降式分离器如图5-29所示，带有悬浮物料的气流，进入一个较大的圆柱形空间里，气流速度大大降低，悬浮的颗粒由于自身的重力而沉降，气体由上部排出。

图5-28 气力输送输料管

2.离心式分离器

离心式分离器又称旋风分离器，主要是利用两相流旋转时离心力的作用使料气分离。

如图5-30所示，物料及空气两相流由上部进气口沿切向方向进入，物料在离心力作用下，被抛向筒壁，同壁面撞击、摩擦而逐渐失去速度，并在重力作用下向下作螺旋线运动，最后滑落到圆锥筒下部出口。螺旋向下运动的气流在达到锥体底部后，沿分离器的轴心转而向上，形成螺旋向上的气流从分离器上部的出气口排出。

旋风分离器的结构形式有圆柱形和蜗壳形两种。提高旋风分离器分离效率和处理能力的措施包括：①提高气流速度；②缩小分离器直径；③并联若干个旋风分离器，可在保证分离效率的同时，提高处理能力。

图5-29 重力沉降式分离器

（四）卸料器

卸料器（图5-31）用于将物料从分离器中连续或间歇卸出，因同时具有防止空气进入气力输送系统的功能，又被称为关风器。通常的卸料器分为叶轮式、螺旋式和双阀门式。

图5-30 旋风分离器

图5-31 卸料器

1—上挡板 2—上箱 3—下挡板 4—下箱 5—平衡锤

（五）除尘器

除尘器主要用于拦截或回收排出的含尘气流的微细粉粒。气力输送中常用的除尘器有袋式除尘器、离心式除尘器、水浴式除尘器。此外还有惯性除尘器及超声除尘器等。