浅析气力输送的技术特点
气力输送又称气流输送，是利用压缩气体的能量，在密闭管道内沿气流方向输送颗粒状物料。气力输送装置的结构简单，操作方便，可作水平的、垂直的或倾斜方向的输送，在输送过程中还可同时进行物料的加热、冷却、干燥和气流分级等物理操作或某些化学操作。气力输送装置的特点：1）物料在密闭管道内运行，不扬尘，环境整洁。2）能耗低，噪音小。3）管道布置灵活，占地小。4）可远距离输送，达到2000米。5）全自动运行。气力输送装置已广泛应用于建材、电力、化工、冶金、码头等领域的粉粒料输送。
目前，在水电工程项目建设中，作为建筑大坝所需要的原料——水泥、粉煤灰、黄砂等粉粒物料中转站均设置在施工现场的上部几十米甚至一百米以上，输送到施工现场的办法一是通过盘山公路运输，为此必须修建相应的盘山公路，耗资巨大且施工困难，运输过程中还必须动用大量的车辆，运输成本很大。另一个方法是采用气力输送系统，通过输送管道将施工现场使用的粉料物料从地面中转站输送至下面的拌料泵站，这种方式具有投资少、输送快捷的特点，但由于常规的气力物料输送均是从低处向高处输送，而在水电建设中则恰恰相反，必须将粉粒物料从高处向低处输送，由于受物料本身重力的影响，输送过程中很容易引起管道堵塞现象，严重制约了其在水电建设中的应用，故目前尚无一种可用于大落差（如100米以上）条件下使用的气力输送系统。
华能澜沧江水电开发公司小湾水电站左岸拌和系统水泥输送项目，输送距离水平140米，下行105米（5处拐点），输送能力50t/h。综合考虑，采用仓泵输送系统，针对下行输送的技术难点，从以下几个方法设计，以达到安全、节能、高效的输送物料至使用点。
- 设计新型流化结构
在仓泵锥体上设置10~12个流化气孔，且该流化气孔与仓泵锥体有一定夹角，流化气进入仓泵锥体后，气流形成涡旋状，带动泵内物料仓泵出口流动，增加了物料流动性，减低了流化气耗量。新型流化结构，能够增加物料料气比30~40%，降低压缩气体耗量30%。
新型流化结构流化效果好，耗气量少，料气比高。由于耗气量少，流速低，物料在管道中呈栓流运动，实现了动静压输送，减少了管道的磨损量；由于管道内物料流速低，对出料阀门的冲刷小，通过合理的管道布置，利用管堵效，采用无压开泵运行方式；更使阀门使用寿命延长。由于耗气量小，速度低，因此目标仓的料气分离及过滤设备可以比一般仓式泵配置为小，造成的空气污染也少。
- 仓泵进气口设置进气流量调节装置
在仓泵进气管路上设置进气流量调节装置，在仓泵上安装仓泵内压力传感器的方法，通过计算机控制，使流量调节装置根据仓泵中的压力变化自动调节压缩空气的流量，压缩机自动感应并工作在最佳工况。通过该装置使仓泵及输送管道的压力始终稳定在某个安全的工作压力范围内。同时，又降低了耗气量，节省能源。为了实现输送管道内压力在规定范围内变化，将输送管上压力变送器测出的压力信号传送至与PLC程控系统，由PLC的调节模块及相应的编程软件进行处理后控制流量调节装置的动作，也可以连接到计算机，由计算机及相应的软件处理后显示对应的阀门开度值（0°～90°），当压力变送器测得的压力大于设定值时，PLC调节模块发出指令，通过流量调节装置减少进气流量，直至仓泵中的压力达到设定值所允许的误差范围之内；当压力变送器测得的压力小于设定值时，PLC调节模块发出指令，通过流量调节装置增加进气流量，直至仓泵中的压力达到设定值所允许的误差范围之内。
为了确定仓泵的最佳工作压力，可在与仓泵相连的物料输送管路上设置若干监测用的压力传感器，测量物料输送管路压力波动状态，从而为确定仓泵最佳工作压力提供依据，并将该传感器测得的压力在数显表和计算机画面上显示。首先调整仓泵的设定压力值，观察物料输送管路中的压力波动情况，当物料输送管道中的压力波动值最小，且满足粉粒物料输送速度时仓泵中的压力，即可作为设定的工作压力，再依此设定流量调节装置的原始流量值。
- 在输送管路上设置合理的助吹气点，控制输送管内输送压力的变化
设计管道防堵装置，在输送管道上增设4~6个压力变送器和对应的进气装置，监控输送压力的变化。输送物料时，正常输送管道的压力在0.1～0.3Mpa范围。但当输送系统个别参数发生变化时，则输送系统无法应对。系统运行波动幅度宽，输送物料的浓度不稳定，有时输送管道压力高达0.5Mpa，出现堵管现象，用户也很有意见。带来的弊端是耗气量大、能耗大，输送量低；耗气量大引起输送管磨通，另输送管道承受的冲击力大，出现管架脱落及变形等缺点。因此，在输送管上设置若干压力变送器和助吹气点，当测出管道某一段压力偏高时，降低压力高处之前的所有助吹气点的进气，直至压力降到要求范围内再进气。
- 合理的输送管道布置
输送管下行段，采用倾斜角为120°～150°倾斜下行。堵点一般会出现在下行末端，拐到水平管道的地方，因此在该处增加一路助吹气管，方向沿输送管中心线的方向，且平行下移接近输送管的底部。破坏易堵点，降低管道阻力。沿输送管道布置一路空气母管，依据输送管压力变化，决定开启几路助吹气管，降低输送管压力。
- 输送管道扩管变径设计
为降低输送速度，减小管道磨损及输送系统阻力，保证输送量，采取了变径扩管。变径管采用2级或以上。采用R=5~8DN弯管平滑过渡到直管段，减小管道阻力，防止堵管或管道压力太高。
在小湾水电站拌和楼水泥、粉煤灰输送系统项目中，通过1个多月的试验运行，证明该系统输送量（50t/h）完全满足工程要求，耗气量低于同类产品，节能10～20%以上，经济效益十分可观，实现仓泵由智能型向节能型转化。同时为水电行业依山势下行输送水泥、粉煤灰等物料开创了新方式，为水电行业拌和楼系统的高效布置提供了宝贵的经验。
