Dans les usines modernes, il y a un invisible“Porteurs« etTravaillant jour et nuit sans arrêt– –C'est le système de transport pneumatique. Imaginez une poudre ou un matériau granuleux comme assis“Air Express voiture« etArriver à destination rapidement et efficacement dans un tuyau fermé, l'ensemble du processus est presque sans surveillance, c'est la technologie de transport pneumatique. Les matériaux en poudre ou en granulés sont collectivement appelés matériaux en vrac, de sorte que l'interprétation professionnelle du transport pneumatique estTechnique de transport de matières en dispersion à l'intérieur d'un conduit à l'aide d'un gaz ayant une certaine énergie- Oui.

1,Principes de base du transport pneumatique

Le principe de base du transport pneumatique n'est pas compliqué: en utilisant le gaz comme support, les matériaux sont transportés par des tuyaux. Tout comme boire de l'eau à travers une paille, le transport pneumatique permet au matériau de se déplacer dans le tube avec le flux d'air en créant une différence de pression d'air. C'est - à - dire,La source d'énergie véhiculée par l'air provient de la différence de pression d'air le long du trajet à l'intérieur du tuyau.Lorsque la vitesse de l'air de transport est suffisamment élevée, les particules de matériau sont suspendues sous l'effet de la portance et de la traction et se déplacent dans le sens du flux d'air. En fonction de la vitesse du flux d'air et de la concentration du matériau, le transport pneumatique présente un état d'écoulement différent (type de fluide), principalement divisé en deux grandes catégories de transport en phase diluée et de transport en phase dense. La frontière entre la phase diluée et la phase dense peut être divisée en fonction du rapport solide / gaz (rapport de la masse de matière dispersée transportée à la masse de gaz dans le même temps, également appelé rapport de mélange). Rapport gaz solide supérieur à15 kg/kgLe processus de transport pneumatique peut être considéré comme un transport en phase dense, sinon un transport en phase diluée.

Avec la diminution de la vitesse du gaz de transport, le type de débit qui peut apparaître dans le tube horizontal est représenté1Montré. Lorsque la vitesse de l'air de transport est élevée, le matériau est suspendu dans le flux d'air, pris en otage par le flux d'air. Le type de fluide à ce moment est appeléLe flux suspenduLes caractéristiques se manifestent par un taux de Gap élevé avec un champ de concentration relativement uniforme, le Mouvement des particules est dominé par la turbulence du fluide et l'effet de collision est faible. À mesure que la vitesse du gaz de transport diminue, l'efficacité du transfert de mouvement gaz - solide diminue, la tendance à la sédimentation des particules augmente et une couche de dépôt de particules immobile ou mobile se forme au fond du conduit. Groupe de particules àFlux stratifiéLe transport est effectué, caractérisé par une réduction significative du taux de vide et une concentration de particules beaucoup plus élevée à la base du tube qu'à la partie supérieure. À mesure que la vitesse du gaz transporté diminue encore, des zones localisées de la couche sédimentaire forment des boulons de dune asymétriques. Groupe de particules àFlux de dunesLe transport est effectué, caractérisé par la présence d'une structure en forme de dune nettement supérieure à la couche sédimentaire et accompagnée d'un transport pulsé. Si la réduction de la vitesse du gaz de transport se poursuit, le boulon de dune évolue vers un boulon de colonne traversant le pipeline et le type de fluide évolue versLe fluxLa tête du boulon en raison de l'accélération du flux d'air produit un effet d'aspiration des particules, la queue en raison de l'atténuation de la vitesse se produit le dépôt de particules, formant un équilibre dynamique de la longueur du boulon. Pendant cette phase, plus la vitesse du gaz de transport est faible, plus la longueur du boulon est longue, jusqu'à ce que le flux de bouchon se produise.Flux de pistonLa transformation. Lorsque la vitesse du gaz de transport est réduite à la vitesse critique du gaz de colmatage, le taux d'aspiration de la tête du boulon continue d'être supérieur au taux de dépôt de la queue, provoquant une augmentation rapide de la longueur du boulon, ce qui conduit finalement au tuyauBlocage- Oui.

Figure1 Type de débit à différentes vitesses de gaz de transport dans les tubes horizontaux

Bien entendu, toutes les matières pulvérulentes ne présentent pas le type de fluide décrit ci - dessus, car le type de fluide de transport pneumatique, en plus d'être lié à la vitesse du gaz de transport, est également étroitement lié aux paramètres matériels du matériau (taille et distribution des particules, densité, perméabilité à l'air, capacité de stockage de gaz, etc.) et aux paramètres de tuyauterie, etc.

2,Les principaux types de transport pneumatique

Le transport pneumatique selon le principe de fonctionnement peut être principalement divisé en trois types de base: négatif, positif et hybride. Le transport sous pression négative est également appelé transport sous vide, tout comme un aspirateur domestique, où le matériau est aspiré dans le tuyau et transporté à sa destination. Transport à pression négative comme image2Comme indiqué, la pompe à vide est généralement installée à l'extrémité du système, la dépression causée par la pompe à vide amène l'air dans le tuyau d'aspiration de la matière, l'envoie au séparateur pour la séparation, l'air est évacué par la partie supérieure dans le dépoussiéreur pour la purification, tandis que la matière est évacuée par le fond du séparateur. Le transport à pression négative présente les avantages d'un fonctionnement simple, d'un faible coût, d'un faible risque de fuite de matériaux et d'une application au transport centralisé. Les inconvénients sont la distance de transport relativement courte, le rapport solide / gaz relativement faible et la difficulté de réaliser un transport en phase dense.

Figure2 Transport sous pression négative

Transport à pression positive comme image3On voit que l'air comprimé est produit à l'extrémité avant du système de transport à l'aide d'un compresseur ou d'une soufflante, ce qui crée à son tour une différence de pression entre le début et la fin de la canalisation, la différence de pression poussant la matière vers un séparateur pour la séparation. Les avantages du système de convoyage à pression positive sont une longue distance de convoyage, un entretien simple et adapté au convoyage décentralisé. L'inconvénient est qu'il y a un risque de fuite de matière, le coût est relativement élevé.

Figure3 Transport par pression positive

Le transport hybride combine les avantages du type à pression négative et positive, avec une partie du tuyau à pression négative et une partie à pression positive. Ce système est adapté aux exigences de processus complexes et peut répondre aux besoins de transport des industries spéciales.

3,Composants du système de transport pneumatique

Un système de transport pneumatique comprend généralement les éléments suivants: une source de gaz (la pression positive étant délivrée sous forme de soufflante ou de compresseur et la pression négative sous forme de pompe à vide) servant de source d'énergie pour le transport pneumatique; Dispositif d'alimentation (avec réservoir d'alimentation sous pression ou rotatifValves), pour contrôler la vitesse d'entrée du matériau dans le conduit de transport; Les conduites de transport (horizontales, verticales, ainsi que les coudes) servant de canaux pour l'écoulement solide et gazeux; Dispositif d'alimentation et de séparation (réservoir d'alimentation, dépoussiéreur); Système de contrôle (PLCEt,DCS), pour réaliser le contrôle automatique et la surveillance des défaillances du système de transport pneumatique, pour assurer un fonctionnement stable et efficace du système.

4,Pourquoi choisir le transport pneumatique?

Le transport pneumatique présente les avantages importants suivants par rapport à d'autres moyens de transport mécanique (convoyeurs à vis, convoyeurs à courroie, convoyeurs à godets, etc.), ce qui explique pourquoi il est largement utilisé dans diverses industries:

①Fermer hermétiquement protection de l'environnement: le matériau est transporté dans un tuyau entièrement fermé, il n'y a pas de sortie de poussière en fonctionnement normal, ce qui améliore fondamentalement l'environnement de travail et répond aux exigences strictes de l'industrie moderne en matière de protection de l'environnement.

②Disposition flexible: les tuyaux de transport peuvent être disposés de manière flexible en fonction de la structure de l'usine, peuvent être installés horizontalement, verticalement ou obliquement, la distance de transport est longue (peut dépasser1000m), capable de s'adapter à une variété de terrains complexes et d'agencements de processus.

③Degré élevé d'automatisation: le système de transport pneumatique est facile à mettre en œuvre pour automatiser le contrôle, ce qui réduit considérablement les coûts de main - d'œuvre et l'intensité du travail.

En outre, le transport pneumatique présente les avantages d'un faible encombrement, de la possibilité d'effectuer simultanément plusieurs opérations de traitement (telles que le mélange, le séchage, le refroidissement, etc.) pendant le transport et d'un faible coût de maintenance.

5,Scénarios d'application pour le transport pneumatique

La technologie de transport pneumatique est largement utilisée et couvre presque toutes les industries impliquées dans le traitement des matières pulvérulentes. Dans l'industrie de la gazéification, les matières premières de gazéification des particules fines (poudre de charbon, biomasse, etc.) sont généralement transportées vers les fours de gazéification par transport pneumatique; Dans l'industrie électrique, le transport pneumatique est largement utilisé pour transporter la poudre de charbon et les cendres volantes; Dans l'industrie alimentaire, le transport de matières premières alimentaires telles que la farine, le sucre, le lait en poudre et d'autres dépendent du système de transport pneumatique; L'industrie chimique l'utilise pour transporter la résine,PVCPoudre et autres matières premières chimiques. Dans l'industrie des matériaux de construction, le transport de ciment, de poudre de chaux est largement adopté par la technologie de transport pneumatique; Dans l'industrie pharmaceutique, la livraison de poudres pharmaceutiques est très exigeante en termes d'hygiène et les caractéristiques de fermeture hermétique de la livraison pneumatique répondent exactement à ce besoin. Dans l'industrie du grain et de l'huile, les adsorbants importants (Terre Blanche, terre de baguettes concaves) et les auxiliaires de filtration (terre de diatomées), etc., grâce à une excellente capacité de transport en phase dense fluidisée, peuvent atteindre un rapport solide / gaz élevé et une concentration élevée de transport en phase dense. Ces dernières années, le transport pneumatique a même été largement utilisé dans les domaines émergents de haute technologie tels que les matériaux de batterie lithium - ion, les matériaux polymères et autres, démontrant ainsi sa forte adaptabilité et sa sophistication. La demande du marché pour le transport pneumatique à l'avenir continuera de croître.

6,Défis à relever et tendances futures

Bien que le transport pneumatique présente de nombreux avantages, il est également confronté à des défis tels que la consommation d'énergie relativement élevée, la difficulté de transport de matériaux visqueux, etc.

À l'avenir, la technologie de transport pneumatique évolue dans plusieurs directions:

①Intelligent, auto - optimisation du système grâce à des capteurs et des algorithmes de contrôle avancés, améliorant constamment le niveau de fonctionnement de l'automatisation.

②Faible consommation d'énergie, basée sur la nature matérielle des particules de poudre et l'environnement de transport, l'amélioration ciblée du mode de transport, l'amélioration du niveau de transport en phase dense avec une faible usure, une faible consommation de gaz, un rapport solide / gaz élevé et un volume de transport élevé.

③Normalisation, élaboration de normes uniformes pour promouvoir le développement des spécifications de l'industrie. par exemple2024En, notre pays a lancé le travail d'élaboration de normes nationales sur les exigences communes pour les systèmes de transport pneumatique des machines de transport, qui fourniront un soutien important au développement sain de l'industrie du transport pneumatique.

Avec le développement continu de la technologie industrielle, le degré d'intelligence des systèmes de transport pneumatique sera de plus en plus élevé. Les systèmes du futur fusionneront les technologies du Big Data et de l'IOT pour permettre l'auto - contrôle, l'analyse auto - diagnostique et, finalement, l'exploitation entièrement automatisée. La disposition des tuyaux peut être aussi flexible que les blocs de construction, et les composants de base tels que les unités d'alimentation, les tuyaux de transport et les systèmes de contrôle permettront une conception modulaire, librement combinée en fonction des différentes caractéristiques des matériaux et des besoins de transport.