氣力輸送系統(tǒng)必須要用到過濾裝置嗎？

發(fā)布時(shí)間：2025-10-20 10:49:07

    氣力輸送系統(tǒng)必須要用到過濾裝置嗎？答案是肯定的。

    氣力輸送已廣泛應(yīng)用于多種行業(yè)，包括塑料生產(chǎn)與運(yùn)輸、食品加工與包裝、農(nóng)業(yè)種子運(yùn)輸與儲(chǔ)存以及鋰電材料的加工等。過濾和消音解決方案是高效氣力輸送系統(tǒng)不可或缺的一部分，其功能包括保護(hù)空氣動(dòng)力設(shè)備，以及降低設(shè)備產(chǎn)生的噪音。過濾對(duì)于凈化通過鼓風(fēng)機(jī)/泵的進(jìn)氣口以及系統(tǒng)內(nèi)任何排氣閥或真空釋放閥進(jìn)入工藝過程的大氣空氣是必要的。

    本文將分享在氣力輸送系統(tǒng)中，過濾對(duì)系統(tǒng)的影響和相關(guān)的解決方案。

    最常見的氣力輸送系統(tǒng)類型是稀相輸送系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以使用壓力設(shè)備或真空設(shè)備產(chǎn)生氣流。在壓力環(huán)境下，操作壓力通常低于1 bar(g)，而真空系統(tǒng)通常在 500 mbar 左右運(yùn)行。這些系統(tǒng)使用高速度使產(chǎn)品在氣流中流態(tài)化。

密相氣力輸送是一種用于低速輸送沉重、易碎或磨蝕性物料的方法。物料以低速沿著封閉管道移動(dòng)。這使得系統(tǒng)管道和輸送的物料都能減少磨損。因此，當(dāng)需要長(zhǎng)距離輸送物料時(shí)，密相輸送通常是首選系統(tǒng)。

    氣力輸送系統(tǒng) - 沉積速度

氣力輸送設(shè)計(jì)過程中的一個(gè)常需考慮的因素是沉積速度的計(jì)算。沉積速度是指低于該速度時(shí)，被輸送的固體物料開始沉降在水平管道底部的空氣速度，它對(duì)于選擇正確的輸送系統(tǒng)所需的合適設(shè)備類型至關(guān)重要。錯(cuò)誤的空氣動(dòng)力設(shè)備可能會(huì)損壞所輸送的原料或產(chǎn)品甚至導(dǎo)致產(chǎn)品完全無(wú)法輸送。因此，輸送粉末或顆粒等散裝固體時(shí)，最小輸送空氣速度必須高于沉積速度。

   氣力輸送中使用的空氣動(dòng)力設(shè)備類型

氣力輸送應(yīng)用中采用多種類型的空氣動(dòng)力技術(shù)，具體由系統(tǒng)用戶和供應(yīng)商共同決定。

在正壓輸送系統(tǒng)中，空氣動(dòng)力設(shè)備類型包括：

• -鼓風(fēng)機(jī)
• 旋轉(zhuǎn)葉片/容積式、離心式、爪式等。
• -壓縮機(jī)
• 螺桿式、離心式、葉片式等。
• -風(fēng)機(jī)
• 徑向

在負(fù)壓（真空）輸送系統(tǒng)中，空氣動(dòng)力設(shè)備類型包括：

       -真空泵

• 旋片式、爪式、液環(huán)式、側(cè)通道式、螺桿式、羅茨式排氣機(jī)（容積式鼓風(fēng)機(jī)）。

為何氣力輸送系統(tǒng)必須使用過濾裝置？

    如果沒有適當(dāng)?shù)倪^濾裝置，氣力輸送系統(tǒng)將面臨設(shè)備性能下降的風(fēng)險(xiǎn)，包括故障和工藝污染，從而導(dǎo)致廢品和成本的增加，而且工藝停機(jī)既不受歡迎又代價(jià)高昂。導(dǎo)致工藝停機(jī)的一個(gè)常見因素是環(huán)境污染物和工藝物料進(jìn)入空氣動(dòng)力設(shè)備所引起的設(shè)備故障。通過選擇規(guī)格合適的過濾解決方案可以避免這種情況。

如何選擇過濾裝置？

     進(jìn)氣過濾器和過濾消音器在保護(hù)正壓空氣動(dòng)力設(shè)備方面起著至關(guān)重要的作用。如果沒有合適的過濾解決方案，空氣中的灰塵和顆粒、昆蟲、動(dòng)物或硬件（螺母、螺栓等）等異物就有可能被吸入設(shè)備，可能導(dǎo)致機(jī)器故障和系統(tǒng)停機(jī)。因此，添加高質(zhì)量過濾器以凈化進(jìn)口大氣空氣并保護(hù)鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)或風(fēng)機(jī)，可以降低停機(jī)的可能性。當(dāng)周圍環(huán)境的噪音是一個(gè)問題時(shí)，可以將消音功能與過濾器集成在一個(gè)稱為進(jìn)口過濾消音器的緊湊解決方案中。

根據(jù)操作條件和設(shè)備能力，可以選擇特定用途的過濾介質(zhì)以滿足性能和去除效率要求。例如，食品包裝環(huán)境可能需要 E12 級(jí)高效微粒空氣過濾器 (HEPA)，以捕獲 99.97% 的 0.3 微米及以上的微粒負(fù)載。在這種情況下，過濾器的選型至關(guān)重要，以確保過濾器兩端的壓降對(duì)設(shè)備性能的影響可以忽略不計(jì)。

在正壓空氣動(dòng)力設(shè)備的工藝/輸送側(cè)，氣力輸送應(yīng)用中也經(jīng)常需要過濾解決方案。

      這些管道式過濾器可以保護(hù)工藝物料免受外來顆粒的污染，并確保輸送清潔的空氣。同樣，選型至關(guān)重要，以確保空氣動(dòng)力設(shè)備能夠在最佳性能水平下運(yùn)行。

在制藥行業(yè)，由于所輸送產(chǎn)品的敏感性，通常指定使用管道式過濾。如果受到污染，產(chǎn)品報(bào)廢的成本可能極高。在許多情況下，由于其所提供的去除性能（對(duì) 0.1 微米顆粒的去除效率為 99.995%），將需要高效的過濾介質(zhì)，例如 H14 級(jí)超低穿透率空氣過濾器 (ULPA)。

另一個(gè)需要考慮的潛在挑戰(zhàn)是空氣動(dòng)力設(shè)備與工藝之間可能存在的液體分離。一些技術(shù)使用油作為潤(rùn)滑流體，如果發(fā)生故障，油可能會(huì)遷移到輸送系統(tǒng)中。管道式油分離器組件可以確保成功去除氣流中過量的油。這是通過多級(jí)分離解決方案實(shí)現(xiàn)的，該解決方案結(jié)合了多種機(jī)械技術(shù)，包括擋板、速度和方向改變以及末級(jí)高效油霧凝聚介質(zhì)包。

在負(fù)壓或真空輸送系統(tǒng)中，過濾解決方案用于保護(hù)真空泵。所輸送物料的性質(zhì)和特性嚴(yán)重影響選擇合適的過濾器殼體樣式、結(jié)構(gòu)材料以及優(yōu)化性能和壽命所需的過濾介質(zhì)。（例如，塑料、水泥、粉煤灰、面粉、谷物等。）選擇最適合工作的過濾器很重要，在審查規(guī)格時(shí)需要考慮一些因素，例如，所輸送產(chǎn)品的微米尺寸是多少？如果是粗顆粒產(chǎn)品，如塑料顆粒，工業(yè)用 5 微米效率的聚酯介質(zhì)可能就足夠完成這項(xiàng)工作。

    進(jìn)料粉塵負(fù)荷水平是多少？在許多氣力輸送系統(tǒng)中，過濾面臨的顆粒物挑戰(zhàn)可能非常顯著。如果顆粒物負(fù)荷極大，過濾器可能會(huì)很快堵塞，導(dǎo)致維護(hù)間隔過短和工藝停機(jī)。在這些情況下，單個(gè)主過濾器組件可能很快就不堪重負(fù)，如果過濾器維護(hù)不當(dāng)，將導(dǎo)致高壓差和設(shè)備性能下降，這種情況下的理想解決方案是多級(jí)過濾系統(tǒng)，即帶有一個(gè)預(yù)處理清潔器組件來處理大部分灰塵，然后是一個(gè)主顆粒過濾器。

   另一個(gè)專業(yè)解決方案選項(xiàng)涉及自清潔過濾系統(tǒng)，反吹脈沖系統(tǒng)使用壓縮空氣清除已加載濾芯上收集的灰塵，使其成為自清潔過濾系統(tǒng)。這兩種選項(xiàng)都有助于延長(zhǎng)主過濾器的使用壽命，從而延長(zhǎng)服務(wù)和維護(hù)間隔，最大限度地延長(zhǎng)工藝正常運(yùn)行時(shí)間。

   在氣流溫度超過 100°C 的高溫應(yīng)用中，過濾介質(zhì)需要根據(jù)工作環(huán)境進(jìn)行定制。根據(jù)過濾效率要求，可以選擇合適的耐高溫過濾介質(zhì)以確保使用壽命。介質(zhì)選擇包括芳綸纖維、玻璃纖維和編織不銹鋼等。

如果應(yīng)用涉及水分，則多級(jí)液體分離器/真空過濾器組件旨在處理工藝中的這一挑戰(zhàn)。大多數(shù)真空泵技術(shù)在受到液體污染時(shí)性能不佳，因此適當(dāng)?shù)倪^濾和分離很重要。

如果液體挑戰(zhàn)包含刺激性化學(xué)品或腐蝕性物質(zhì)，則過濾器組件和濾芯的結(jié)構(gòu)材料需要具有耐受性。適用于腐蝕性環(huán)境的材料包括用于殼體的不銹鋼、鋁或塑料，以及用于濾芯的各種合成材料或金屬材料。也可以在金屬殼體上施加特殊涂層，例如 PTFE 或多層底漆和油漆組合，以提高耐腐蝕性。

一些真空泵技術(shù)，如旋片式、螺桿式、旋轉(zhuǎn)活塞式和液環(huán)式，使用油作為潤(rùn)滑流體。在惡劣的操作條件下，真空泵會(huì)向工作環(huán)境排放油霧和煙霧。盡管大多數(shù)油封真空泵系統(tǒng)都配備有氣/油分離器，但有時(shí)需要經(jīng)過濾器來保持工作環(huán)境清潔和無(wú)油霧。使用玻璃纖維油霧凝聚技術(shù)的外部油霧消除器可去除旋轉(zhuǎn)設(shè)備排放的含油廢氣。其對(duì) 0.3 微米顆粒的去除效率額定值為 99.97%，從而為工廠的操作人員提供了更清潔的工作環(huán)境。

氣力輸送系統(tǒng)中過濾很重要的另一個(gè)類設(shè)備是排氣閥或真空釋放閥。當(dāng)排氣真空釋放閥啟動(dòng)時(shí)，空氣進(jìn)入系統(tǒng)，并可能將污染物引入工藝氣流中。在此空氣進(jìn)入點(diǎn)添加過濾器可以為空氣動(dòng)力設(shè)備提供保護(hù)，并有助于確保推拉式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品完整性。過濾消音器是一個(gè)受歡迎的選擇，因?yàn)槠浣翟胩匦杂兄诮档拖到y(tǒng)發(fā)出的噪音，這種噪音是由空氣快速流過閥門開口引起的。如果沒有消音器，噪音可能會(huì)很刺耳，讓人耳感到不適。

料倉(cāng)呼吸過濾器是系統(tǒng)的重要組成部分。它們用于清潔從料倉(cāng)排出的空氣，這些空氣中含有吹入料倉(cāng)的產(chǎn)品顆粒。尺寸合適的空氣過濾器或過濾消音器組件將有助于最大限度地減少產(chǎn)品向環(huán)境的排放。與所有描述的過濾器一樣，選型是一個(gè)關(guān)鍵因素，可確保對(duì)其設(shè)計(jì)保護(hù)的設(shè)備限制最小。

影響過濾性能的主要因素

所有過濾器都需要定期維護(hù)。如果不定期檢查，過濾器可能會(huì)被污染物堵塞，導(dǎo)致壓降過大和系統(tǒng)性能下降。不同的過濾介質(zhì)類型可能需要不同的維護(hù)方法。有些設(shè)計(jì)為一次性使用，即大多數(shù)紙質(zhì)濾芯。一些合成介質(zhì)（如聚酯）可以通過洗滌、刷洗或抽真空來清除積塵。實(shí)施預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃對(duì)于確保最大的工藝正常運(yùn)行時(shí)間非常重要。

特殊考量因素

過濾器組件的結(jié)構(gòu)材料通常需采用不銹鋼，以滿足特定的應(yīng)用要求、防止腐蝕或盡量減少一般磨損。根據(jù)行業(yè)和工藝性質(zhì)，要求從 304 到 316L 不銹鋼不等。在操作環(huán)境惡劣或所輸送產(chǎn)品性質(zhì)特別具有侵蝕性的應(yīng)用中，可以在金屬過濾器容器上施加定制涂層以應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，例如 PTFE 涂層、高級(jí)環(huán)氧樹脂或不銹鋼漆。

在一些工作壓力超過0.5 barg (7.5 PSI) 的情況下，可能需要符合 PED（壓力設(shè)備指令）或 ASME 第 VIII 卷的結(jié)構(gòu)以滿足該地區(qū)的安全標(biāo)準(zhǔn)。壓力容器標(biāo)準(zhǔn)因國(guó)家和地區(qū)而異，因此在為氣力輸送系統(tǒng)選擇過濾設(shè)備時(shí)了解當(dāng)?shù)匾蠓浅Ｖ匾?/span>

總結(jié)

  盡管在設(shè)計(jì)一個(gè)有效的氣力輸送系統(tǒng)時(shí)需要考慮多個(gè)變量，但有一點(diǎn)是不變的：過濾設(shè)備是必不可少的。正確的過濾解決方案將保護(hù)空氣動(dòng)力設(shè)備并保持所輸送產(chǎn)品的純度，同時(shí)保證氣力輸送系統(tǒng)的正常運(yùn)作。

氣力輸送系統(tǒng)應(yīng)用中經(jīng)常要求ATEX防爆認(rèn)證。這是歐盟的標(biāo)準(zhǔn)，旨在最大限度地減少設(shè)備在潛在爆炸性氣體或粉塵環(huán)境中操作引發(fā)爆炸的可能性。過濾器組件在某些場(chǎng)景下可能需要ATEX認(rèn)證，因?yàn)樗鼈兛赡芤蜢o電積聚而成為點(diǎn)火源。ATEX等級(jí)的過濾器殼體設(shè)計(jì)使得殼體、濾芯和所有其他組件都具有導(dǎo)電性，因此在正確接地時(shí)無(wú)法積聚靜電荷。經(jīng)過 ATEX 認(rèn)證的過濾產(chǎn)品需經(jīng)過嚴(yán)格的測(cè)試程序。銘牌和證明適用操作條件的文件是每個(gè)過濾器殼體的標(biāo)準(zhǔn)配置。