設計和操作安全可靠的旋風粉體輸送機需要熟悉一些基本原理。今天我們一起來了解這些原理，并提供了一些在失敗或性能較差的系統(tǒng)中常見的設計錯誤及旋風粉體輸送機選型的注意事項。粉體氣力輸送是指用移動的載氣(通常是空氣)粉體輸送固體微粒。氣體和粒子(或粒子集合，如填充床)之間滑動產(chǎn)生的阻力克服了摩擦損失和引力，提供了將粒子從源移動到目的地所需的能量。一旦氣體速度超過了顆粒的終端速度，該顆粒就會被卷入氣體流動中，盡管對于大塊固體，由于顆?？梢跃奂谝黄穑撍俣韧愿哂诮K端速度。
根據(jù)氣速和材料特性的不同，可以觀察到廣泛的流動模式。在固相進給速率恒定的情況下，隨著氣速的增加，填料床轉(zhuǎn)變?yōu)檫\動的段塞流，進而退化為沙丘或不穩(wěn)定的沙丘，最終顆粒完全夾帶到氣流中，形成均勻流動。在均勻流動中，顆粒移動得更快，但固體濃度低得多。在恒定的氣速下增加固體濃度會產(chǎn)生相反的效果。流體動力學過程從均質(zhì)流到沙丘流，再到段塞流，最后形成堵塞床。這一系列的流體動力學提供了廣泛的應用。均質(zhì)流相對容易管理，而沙丘流和段塞流比較棘手，但在某些應用中可能是必要的。低氣速、高固濃度粉體輸送的稱為濃相，高氣速、低固濃度粉體輸送的稱為稀相。介質(zhì)致密相或鏈相(有時稱為混合相)的粉體輸送是在這兩種狀態(tài)之間，需要仔細控制氣體速度在材料的取料點，以避免不穩(wěn)定的流動條件。
要了解稀相和密相粉體輸送的區(qū)別，最好是看水平管道中固體流量(承載能力)或壓力梯度與氣體流量的關(guān)系。如果我們觀察相對于氣體流量的承載能力，我們可以看到，當氣體流量增加時，在給定系統(tǒng)壓降下的承載能力達到最大值。整個系統(tǒng)的壓降越高，這個最大值就越高。一般來說，這個最大值是濃相粉體輸送和稀相粉體輸送之間的過渡點。你可能認為這是一個理想的操作條件，但它不是。在最大承載能力時的流動流體動力學與輸送流相對應，輸送流是指當氣體速度降低時，顆粒(或鹽)將從流中掉落的點。在這一點上，流量是不穩(wěn)定的，在商業(yè)系統(tǒng)中，在這一點或接近這一點的操作是具有挑戰(zhàn)性的。稀相系統(tǒng)被設計成在略高于輸送速度的氣速下運行。密相系統(tǒng)在這一點以下運行。
對于單相氣體流(零固相率)，壓力梯度與氣體流速曲線近似遵循單調(diào)的速度平方趨勢。然而，一旦向水平粉體輸送管線中添加固體，壓力梯度就會發(fā)生巨大變化。這是因為添加的固體會導致額外的壓降貢獻，如顆粒加速度、顆粒剪切應力和顆粒壁面摩擦，所有這些都比相應的氣體加速度、氣體剪切應力和氣體壁面摩擦更為顯著。對于壓力梯度與氣體流速，最好是在物料流附近操作，但不要在物料流線上或太靠近。這是壓力梯度最低的地方，這意味著更少的資本和更低的電力消耗。此外，對于輸送管線左側(cè)的密相流，過低的氣體流量會導致充填床堵塞管線而不移動。密相模式下的壓力梯度和壓力波動高于稀相模式，并表現(xiàn)為粉體輸送線路的振動。對于發(fā)生在高氣速和輸送流線右側(cè)的稀相流，壓力波動較小，因此較少考慮振動引起的機械應力。
