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### **正壓氣力輸送系統技術全解析與應用指南**

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#### **一、系統定義與核心原理**

- **定義**：正壓氣力輸送系統是通過 **壓縮空氣** 將物料以 **懸浮或密相形式** 從發送罐經管道推送至目標位置的自動化輸送系統，適用于粉體、顆粒等干燥物料的 **長距離、大容量、密閉傳輸**。  

- **核心原理**：  

 1. **氣源生成**：空壓機提供高壓氣體（0.3~0.7 MPa）；  

 2. **物料推送**：氣體與物料在發送罐內混合，形成氣固兩相流；  

 3. **管道輸送**：物料在氣流推動下沿管道輸送；  

 4. **氣固分離**：通過旋風分離器、布袋過濾器實現物料收集與氣體凈化。  

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#### **二、系統核心組成**

| **模塊**          | **功能與關鍵組件**                          | **技術參數示例**                  |

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| **氣源裝置**      | 螺桿空壓機（37~250 kW）+ 儲氣罐（1~10 m3）  | 壓力0.5~0.7 MPa，排氣量3~50 m3/min |

| **發送罐**        | 壓力容器（碳鋼/不銹鋼）+ 流化裝置            | 容積0.5~20 m3，耐壓1.0 MPa        |

| **輸送管道**      | 耐磨鋼管（內襯陶瓷/聚氨酯）                  | 直徑50~300 mm，彎頭曲率半徑≥5D     |

| **分離裝置**      | 旋風分離器（粗分）+ 脈沖布袋除塵器（精度99.9%） | 處理風量1000~50000 m3/h           |

| **控制系統**      | PLC + 壓力/流量傳感器 + 變頻調速              | 支持Modbus/Profibus通訊協議        |

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#### **三、系統類型與適用場景**

| **類型**          | **特點**                                  | **適用場景**                          |

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| **稀相輸送**      | 氣速高（15~30 m/s），物料懸浮輸送          | 輕質粉體（如面粉、炭黑），短距離（≤100m） |

| **密相輸送**      | 氣速低（2~12 m/s），物料栓狀輸送            | 重質顆粒（如水泥、塑料顆粒），長距離（≥200m） |

| **半密相輸送**    | 介于稀相與密相之間，兼顧效率與能耗          | 中等密度物料（如砂礫、谷物）            |

| **防爆型輸送**    | 隔爆電機+氮氣惰化+靜電消除                 | 化工粉塵（如鋁粉、硫磺）、煤粉            |

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#### **四、核心性能參數**

| **參數**          | **典型范圍**                              | **選型說明**                          |

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| 輸送能力          | 1~100 t/h                              | 密相輸送效率更高，但能耗較大            |

| 輸送距離          | 水平≤500m，垂直≤100m                    | 長距離需分段增壓（中繼氣站）            |

| 氣耗比（氣固比）  | 稀相：10~30 m3氣/t料；密相：2~8 m3氣/t料 | 密相更節能，但設備投資高                |

| 工作壓力          | 0.3~0.7 MPa                            | 高壓系統（≥0.5 MPa）適合密相長距離      |

| 能耗              | 0.5~2.5 kW·h/t                        | 稀相能耗高，密相節能30%~50%            |

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#### **五、系統優勢與局限性**

##### **1. 核心優勢**

- **長距離輸送**：單機水平輸送可達500m，垂直輸送100m；  

- **大容量處理**：適合連續生產（如水泥廠、化工廠）；  

- **密閉環保**：粉塵泄漏量＜5mg/m3（對比機械輸送）；  

- **靈活布局**：管道可繞過障礙物，適應復雜廠房結構。  

##### **2. 局限性**

- **物料限制**：不適合粘性、潮濕、易碎物料；  

- **初投資高**：空壓機、耐磨管道成本較高；  

- **能耗問題**：稀相輸送能耗顯著高于密相。  

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#### **六、選型與設計要點**

##### **1. 關鍵選型參數**

- **物料特性**：粒度（0.1~10mm）、密度（0.2~2.5t/m3）、流動性；  

- **工藝需求**：輸送量（t/h）、距離（水平/垂直）、工作溫度（-20℃~200℃）；  

- **環境要求**：防爆（ATEX）、食品級（FDA）、耐磨（陶瓷內襯）。  

##### **2. 設計公式**

- ***小輸送風速**（稀相）：  

 \[

 V_{\text{min}} = K \times \sqrt{\frac{4g d_p (\rho_p - \rho_a)}{3\rho_a C_D}}  

 \]  

 - \( V_{\text{min}} \)：*小風速（m/s）；  

 - \( d_p \)：顆粒直徑（m）；  

 - \( \rho_p \)：顆粒密度（kg/m3）；  

 - \( K \)：**系數（1.5~2.0）。  

- **壓力損失計算**（達西公式簡化版）：  

 \[

 \Delta P = \lambda \times \frac{L}{D} \times \frac{\rho V^2}{2}  

 \]  

 - \( \lambda \)：摩擦系數（查表）；  

 - \( L \)：管道長度（m）；  

 - \( D \)：管道直徑（m）。  

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#### **七、行業應用方案**

| **行業**          | **典型場景**                              | **配置方案**                              |

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| **水泥行業**      | 生料/熟料輸送至筒倉（200m水平+50m垂直）    | 密相輸送+陶瓷內襯管道（厚度≥15mm）          |

| **化工行業**      | 聚乙烯顆粒輸送至擠出機（防爆設計）          | 氮氣惰化+Ex d IIB T4電機+靜電接地            |

| **食品行業**      | 面粉/糖粉輸送至混合機（衛生級）             | 304不銹鋼管道+食品級濾芯+CIP清洗             |

| **電力行業**      | 煤粉輸送至鍋爐（耐高溫）                    | 耐磨合金管道+冷卻夾套（耐溫≤200℃）           |

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#### **八、維護與故障處理**

##### **1. 日常維護**

- **氣路系統**：每日排放儲氣罐冷凝水，每周檢查過濾器；  

- **管道檢查**：每月測厚（磨損率≤10%年），重點監測彎頭；  

- **分離器清理**：每班清理旋風分離器積灰，每月更換濾袋。  

##### **2. 常見故障處理**

| **故障現象**        | **可能原因**                | **解決方案**                          |

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| 輸送量不足          | 氣壓不足/管道漏氣           | 調高空壓機壓力，密封漏點              |

| 管道堵塞            | 物料濕度高/氣速過低          | 增加干燥裝置，提高氣速（需防磨損）      |

| 分離效率下降        | 濾袋破損/旋風器積灰          | 更換濾袋（PTFE材質），清理旋風器        |

| 能耗異常升高        | 管道磨損/空壓機效率下降      | 更換耐磨管道，檢修空壓機（更換螺桿）    |

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#### **九、成本與投資回報**

| **項目**          | **成本構成**                          | **參考價格**                        |

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| **設備投資**      | 小型系統（10t/h）：50萬~100萬        | 大型系統（50t/h）：200萬~500萬      |

| **運行成本**      | 能耗（60%）+維護（20%）+氣耗（20%）  | 每噸物料成本1.5~4元（電費0.8元/度） |

| **回報案例**      | 某化工廠替代皮帶機，投資300萬，年節省電費80萬+維護費50萬，回本周期3.8年 |                                   |

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#### **十、品牌推薦與對比**

| **品牌**          | **核心優勢**                          | **代表型號**                      | **適用場景**              |

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| *（德國）** | 密相輸送技術**，長壽命設計          | Pneumatic Conveying System      | 水泥、礦業大型項目          |

| 美國）** | 模塊化設計，快速清潔                  | Bulk-Out®系統                   | 食品、制藥多品種切換        |

| ***）** | 高性價比，防爆認證齊全                | NM-PCS系列                      | 化工、新能源行業            |

| ***）** | 耐磨管道定制，本土服務響應快          | WS-PCS系列                      | 電力、冶金高溫場景          |

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#### **十一、政策與補貼**

- ****節能補貼**：高效空壓機（GB 19153**能效）可獲 **設備價10%~15%** 補貼；  

- **環保技改獎勵**：粉塵排放＜10mg/m3的項目，部分省市獎勵 **20萬~100萬**；  

- **智能制造示范**：集成物聯網監控系統可申請 **50萬~200萬** 專項資金。  

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**如需定制方案或技術咨詢，請提供以下信息：**  

1. 物料名稱及特性（粒度、密度、濕度）；  

2. 輸送量及路徑（水平/垂直距離、是否需要多點卸料）；  

3. 特殊需求（防爆、耐高溫、衛生認證等）。  

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**提示**：正壓氣力輸送系統需 **實地勘測** 設計管道布局，建議聯合供應商進行 **氣流模擬測試**，確保輸送效率與可靠性！