En las fábricas modernas, hay una especie de invisible“Portero",Trabajando día y noche sin parar- -Es un sistema de transporte neumático. Imagínese que el polvo o los materiales granulados se sientan como si estuvieran sentados.“Vehículo de mensajería de aire",Llegar al destino de manera rápida y eficiente en tuberías cerradas, todo el proceso está casi desatendido, esta es la tecnología de transporte neumático. Los materiales en polvo o granulados se llaman colectivamente materiales a granel, por lo que la explicación profesional del transporte neumático esTecnología para transportar materiales a granel en tuberías con gas con cierta energía.

1,Principios básicos del transporte neumático

Los principios básicos del transporte neumático no son complejos: el uso de gas como portador para transportar materiales a través de tuberías. Al igual que beber agua a través de una pajita, el transporte neumático hace que el material se mueva en la tubería con el flujo de aire creando una diferencia de presión. Es decir,La energía del transporte neumático proviene de la diferencia de presión a lo largo de la tubería.Cuando la velocidad de transporte del gas es lo suficientemente alta, las partículas del material se suspenden bajo la acción de la fuerza de elevación y tracción y se mueven en la dirección del flujo de aire. Según la velocidad del flujo de aire y la concentración del material, el transporte neumático presenta diferentes Estados de flujo (patrones de flujo), que se dividen principalmente en dos categorías: transporte de fase delgada y transporte de fase densa. El límite entre la fase delgada y la fase densa se puede dividir en función de la relación sólido - gas (la relación entre la masa del material a granel transportado al mismo tiempo y la masa del gas, también conocida como relación de mezcla). La relación sólido - gas es mayor que15 kg / kgEl proceso de transporte neumático se puede identificar como transporte de fase densa, de lo contrario es transporte de fase rara.

A medida que disminuye la velocidad del gas transportado, los posibles patrones de flujo en el tubo horizontal se muestran en la imagen.1Se muestra. Cuando la velocidad del gas de transporte es alta, el material se suspende en el flujo de aire y está envuelto en el flujo de aire para el transporte. El patrón de flujo en este momento se llamaFlujo suspendidoSe caracteriza por una tasa de brecha a gran altitud y un campo de concentración relativamente uniforme, el Movimiento de las partículas está dominado por la turbulencia fluida y el efecto de colisión es débil. Con la disminución de la velocidad de transporte de gas, la eficiencia de transmisión de impulso Gas - sólido disminuye, la tendencia de asentamiento de partículas aumenta y se forma una capa de depósito de partículas estáticas o móviles en el Fondo de la tubería. El Grupo de partículas tomaFlujo estratificadoPara el transporte, se caracteriza por una reducción significativa de la tasa de vacío y una concentración de partículas mucho mayor en la parte inferior de la tubería que en la parte superior. A medida que la velocidad del gas transportado disminuye aún más, las áreas locales de la capa sedimentario forman trombos asimétricos en forma de dunas. El Grupo de partículas tomaFlujo de dunasEl transporte se caracteriza por la existencia de una estructura en forma de duna significativamente superior a la capa sedimentario y acompañada de transporte pulsante. Si se sigue reduciendo la velocidad de transporte de gas, el perno en forma de duna se convierte en un perno en forma de columna que atraviesa la tubería, y el patrón de flujo se convierte en un perno en forma de columna.Duan sailiu. la cabeza del perno produce un efecto de absorción de partículas debido a la aceleración del flujo de aire, mientras que la cola produce una deposición de partículas debido a la atenuación de la velocidad, formando un equilibrio dinámico de la longitud del perno. En esta etapa, cuanto menor sea la velocidad de transporte del gas, más larga será la longitud del perno hasta que se produzca el flujo del tapón.Flujo del émboloCambio. Cuando la velocidad de transporte del gas se reduce a la velocidad crítica de bloqueo del gas, la tasa de absorción de la cabeza del perno sigue siendo superior a la tasa de depósito de la cola, lo que resulta en un rápido aumento de la longitud del perno, lo que finalmente conduce a la tubería.Bloqueo.

Imagen1 Patrones de flujo a diferentes velocidades de transporte de gas en tuberías horizontales

Por supuesto, no todos los materiales de partículas en polvo tendrán el patrón de flujo anterior, porque además de estar relacionados con la velocidad de transporte de gas, el patrón de flujo de transporte neumático también está estrechamente relacionado con los parámetros físicos del material (tamaño y distribución de partículas, densidad, transpirabilidad, capacidad de almacenamiento de gas, etc.) y los parámetros de la tubería.

2,Los principales tipos de transporte neumático

De acuerdo con el principio de funcionamiento, el transporte neumático se puede dividir principalmente en tres tipos básicos: presión negativa, presión positiva y mezcla. El transporte de presión negativa también se llama transporte al vacío, al igual que las aspiradoras domésticas, los materiales se inhalan en tuberías y se transportan a su destino. El transporte de presión negativa se muestra en la imagen.2Se muestra que, en general, la bomba de vacío se instala al final del sistema, la presión negativa causada por la bomba de vacío absorbe el aire de la tubería de succión de materiales, lo transporta al separador para su separación, el aire se expulsa de la parte superior al eliminador de polvo para su purificación, mientras que el material se descarga de la parte inferior del separador. El transporte de presión negativa tiene las ventajas de una operación simple, bajo costo, bajo riesgo de fuga de materiales y adecuado para el transporte centralizado. La desventaja es que la distancia de transporte es relativamente corta y la relación sólido - gas es relativamente baja, por lo que es difícil lograr el transporte de fase densa.

Imagen2 Transporte de presión negativa

El transporte de presión positiva se muestra en la imagen.3Se muestra que en la parte delantera del sistema de transporte, con la ayuda de un compresor o soplador, se produce aire comprimido, lo que a su vez forma una diferencia de presión entre el punto de partida y el punto final de la tubería, y la diferencia de presión impulsa el transporte de materiales al separador para la separación. La ventaja del sistema de transporte de presión positiva es que la distancia de transporte es larga y el mantenimiento es simple, lo que es adecuado para el transporte descentralizado. La desventaja es que tiene el riesgo de fugas de materiales y el costo es relativamente alto.

Imagen3 Transporte de presión positiva

El transporte híbrido combina las ventajas del tipo de presión negativa y el tipo de presión positiva, algunas tuberías están en un Estado de presión negativa y otras en un Estado de presión positiva. Este sistema es adecuado para requisitos de proceso complejos y puede satisfacer las necesidades de transporte de industrias especiales.

3,Componentes del sistema de transporte neumático

El sistema de transporte neumático generalmente incluye los siguientes componentes: fuente de gas (transporte de presión positiva como soplador o compresor, transporte de presión negativa como bomba de vacío), como fuente de energía para el transporte neumático; Dispositivo de alimentación (con tanque de presión o rotación)Válvula), para controlar la velocidad a la que los materiales entran en la tubería de transporte; Tuberías de transporte (tuberías horizontales, verticales y curvas) como canales para el flujo de gas y sólido; Dispositivo de recepción y separación (tanque de recepción, eliminador de polvo); Sistema de control..del PLC,DCS) se utiliza para realizar el control automatizado y el monitoreo de fallas del sistema de transporte neumático para garantizar el funcionamiento estable y eficiente del sistema.

4,¿¿ por qué se elige el transporte neumático?

En comparación con otros métodos de transporte mecánico (transportadores de tornillo, transportadores de cinturón, transportadores de cubo, etc.), el transporte neumático tiene las siguientes ventajas obvias, que también es la razón por la que se utiliza ampliamente en diversas industrias:

①Protección del medio ambiente cerrada: los materiales se transportan en tuberías completamente cerradas, sin fugas de polvo durante el funcionamiento normal, lo que mejora fundamentalmente el entorno de trabajo y cumple con los estrictos requisitos de la industria moderna para la protección del medio ambiente.

②Diseño flexible: las tuberías de transporte se pueden organizar de manera flexible de acuerdo con la estructura de la planta, se pueden instalar horizontalmente, verticalmente o oblicuamente, y la distancia de transporte es larga (se puede superar).1000m), capaz de adaptarse a una variedad de terrenos complejos y diseños artesanales.

③Alto grado de automatización: el sistema de transporte neumático es fácil de automatizar el control, lo que reduce en gran medida los costos laborales y la intensidad de trabajo.

Además, el transporte neumático también tiene las ventajas de una pequeña superficie ocupada, múltiples operaciones de proceso simultáneas (como mezcla, secado, enfriamiento, etc.) durante el transporte y bajos costos de mantenimiento.

5,Escenarios de aplicación del transporte neumático

La tecnología de transporte neumático es ampliamente utilizada y cubre casi todas las industrias involucradas en el tratamiento de materiales de partículas en polvo. En la industria de la gasificación, las materias primas de gasificación de partículas en polvo (carbón pulverizado, biomasa, etc.) se transportan generalmente al gaseador a través del transporte neumático; En la industria eléctrica, el transporte neumático se utiliza ampliamente para transportar carbón pulverizado y cenizas volantes; En la industria alimentaria, el transporte de harina, azúcar, leche en polvo y otras materias primas alimentarias depende del sistema de transporte neumático; La industria química lo utiliza para transportar resina,PVCPolvo y otras materias primas químicas. En la industria de materiales de construcción, el transporte de cemento y polvo de cal utiliza en gran medida la tecnología de transporte neumático; En la industria farmacéutica, el transporte de polvo medicinal tiene altos requisitos de higiene, y las características de cierre del transporte neumático satisfacen exactamente esta demanda. En la industria de cereales y petróleo, importantes adsorbentes (tierra blanca, attapulgita) y auxiliares de filtro (diatomita) pueden lograr una alta relación sólido - gas y una alta concentración de transporte de fase densa gracias a su excelente capacidad de transporte de fase densa fluidizada. En los últimos años, el transporte neumático se ha utilizado ampliamente incluso en nuevos campos de alta tecnología, como materiales de baterías de iones de litio y materiales poliméricos, mostrando su fuerte adaptabilidad y naturaleza avanzada. En el futuro, la demanda del mercado de transporte neumático seguirá expandiéndose.

6,Desafíos y tendencias futuras

Aunque el transporte neumático tiene muchas ventajas, también se enfrenta a algunos desafíos, como el consumo relativamente alto de energía y la dificultad de transportar materiales pegajosos.

En el futuro, la tecnología de transporte neumático se está desarrollando en varias direcciones:

①Inteligente, a través de sensores y algoritmos de control avanzados para lograr la autooptimización del sistema, mejorar constantemente el nivel de operación automatizada.

②Bajo consumo de energía, basado en las propiedades físicas y el entorno de transporte de las partículas en polvo, mejorar el modo de transporte de manera específica y mejorar el nivel de transporte de fase densa con bajo desgaste, bajo consumo de gas, alta relación sólido - gas y alta capacidad de transporte.

③Estandarización, formulación de normas unificadas para promover el desarrollo estandarizado de la industria. Por ejemplo2024En 2000, China inició la formulación de las normas nacionales de los requisitos generales para los sistemas de transporte neumático de maquinaria de transporte, que proporcionarán un apoyo importante para el desarrollo saludable de la industria del transporte neumático.

Con el desarrollo continuo de la tecnología industrial, el grado de inteligencia del sistema de transporte neumático será cada vez mayor. El futuro sistema integrará Big data e Internet de las cosas para lograr el autocontrol, el análisis de autodiagnóstico y, en última instancia, la operación completa no tripulada. El diseño de la tubería puede ser tan flexible como construir bloques de construcción, y los componentes centrales como el dispositivo de suministro, la tubería de transporte y el sistema de control realizarán un diseño modular, que se combinará libremente de acuerdo con las diferentes características del material y las necesidades de transporte.