현대 공장에서는 보이지 않는“짐꾼”밤낮으로 쉬지 않고 일하고 있다——그것은 바로 기력 수송 시스템이다.상상해봐, 가루나 입자 모양의 재료가 앉은 것 같아“공기 택배차”, 밀폐된 파이프에서 빠르고 효율적으로 목적지에 도착하고, 전체 과정은 거의 무인이며, 이것이 바로 기력 수송 기술이다.분말이나 과립상 재료는 통칭하여 산상 재료로 불리기 때문에 기력 수송의 전문적인 해석은일정한 에너지를 가진 기체를 이용하여 파이프 안에서 산상 재료를 수송하는 기술。

1、기력 수송의 기본 원리

기력 수송의 기본 원리는 복잡하지 않다: 기체를 운반체로 이용하여 파이프를 통해 재료를 수송한다.흡입관을 통해 물을 마시는 것처럼 기력 수송은 기압차를 만들어 기류에 따라 재료를 파이프에서 움직이게 한다.즉,기력 수송의 동력은 파이프 내의 연도 기압차에서 비롯된다.수송기속이 충분히 높을 때 재료립자는 양력과 예력의 작용하에 부유하며 기류방향에 따라 운동한다.기류 속도와 재료 농도에 따라 기력 수송은 서로 다른 유동 상태(유형)를 나타내는데 주로 희상 수송과 밀상 수송 두 종류로 나뉜다.희상과 밀상의 경계는 고기비 (같은 시간 내에 수송된 산상 재료의 질량과 기체의 질량의 비, 일명 혼합비) 에 근거하여 구분할 수 있다.고기비 가 크다15kg/kg의의 기력 수송 과정은 밀상 수송으로 인정할 수 있으며, 그렇지 않으면 희상 수송이다.

수송 기속이 낮아짐에 따라 수평관에 나타날 수 있는 유형은 그림과 같다1와 같습니다.수송 기속이 비교적 높을 때, 재료는 기류 속에 떠서 기류에 휩쓸려 수송된다.이 때 흐름은부유류, 특징은 고공극률과 상대적으로 균일한 농도장으로 나타나며 과립운동은 류체의 물살에 의해 주도되고 충돌효과가 비교적 약하다.수송 기속이 낮아짐에 따라 가스 고동량 전달 효율이 떨어지고 과립 침강 경향이 강화되어 파이프 바닥이 정지되거나 이동하는 과립 침적층을 형성한다.과립군계층 흐름수송을 진행하면 빈틈률이 현저하게 낮아지고 파이프 바닥의 입자 농도가 상부에 비해 훨씬 높은 것이 특징이다.수송 기속이 더욱 낮아짐에 따라 퇴적층 국부 구역에는 비대칭적인 모래언덕 모양의 재료 볼트가 형성된다.과립군사구류수송을 진행하는데 침적층보다 훨씬 높은 모래언덕모양의 구조가 존재하고 맥동수송을 동반하는것이 특징이다.수송 기속을 계속 낮추면 모래언덕 재봉틀은 파이프를 가로지르는 기둥 재봉틀로, 유형은세그먼트 스트림.플러그 헤드는 공기 흐름의 가속화로 인해 입자 흡입 효과가 발생하며, 꼬리 부분은 속도 감소로 인해 입자가 퇴적되어 플러그 길이의 동적 균형을 이룬다.이 단계에서는 이송 기속이 낮을수록 플러그 길이가 길어져 세그먼트 플러그 흐름이 발생할 때까지피스톤류의 변환.수송 기속이 임계로 내려가 기속을 막으면, 재료 플러그 헤드의 흡입 속도가 꼬리 부분의 퇴적 속도보다 지속적으로 높아져 재료 플러그 길이가 빠르게 증가하여 최종적으로 파이프를 초래한다막히다。

그림1 수평관 중 서로 다른 수송 기속 하의 유형

물론 모든 분입체 재료에 상술한 유형이 나타나는 것은 아니다. 그 이유는 기력 수송 유형은 수송 기속과 관련이 있을 뿐만 아니라 재료의 물성 파라미터 (입경 및 분포, 밀도, 통기성, 저장 능력 등) 및 파이프 파라미터 등과 밀접한 관련이 있기 때문이다.

2、기력 수송의 주요 유형

기력 수송은 작업 원리에 따라 주로 음압식, 정압식, 혼합식 세 가지 기본 유형으로 나눌 수 있다.음압식 수송은 진공 수송이라고도 하는데 가정용 청소기처럼 재료가 파이프에 빨려 들어가 목적지까지 수송된다.음압식 수송은 그림과 같다2이와 같이 일반적으로 진공펌프를 시스템의 끝부분에 설치하고 진공펌프로 인한 음압은 공기와 재료를 도관에 흡입하여 분리기로 수송하여 분리하며 공기는 상부에서 배출되여 진공제거기로 보내져 정화되고 재료는 분리기의 밑부분에서 하역된다.음압 수송은 조작이 간단하고 원가가 낮으며 재료 누출 위험이 낮고 집중 수송에 적용되는 등 장점이 있다.단점은 수송거리가 상대적으로 짧고 고기비가 상대적으로 낮아 밀상수송이 어렵다는 점이다.

그림2 음압식 수송

정압식 수송은 그림과 같다3이와 같이 수송시스템의 앞부분에서 압축기나 송풍기를 빌어 압축공기를 산생하고 나아가 도관의 기점과 종점간의 압차를 형성하며 압차는 재료를 분리기로 수송하여 분리하도록 추진한다.정압 수송 시스템의 장점은 수송 거리가 비교적 길고 유지 보수가 간단하여 분산 수송에 적용된다는 것이다.단점은 자재 유출 위험이 있고 원가가 상대적으로 높다는 것이다.

그림3 정압식 수송

혼합식 수송은 음압식과 정압식의 장점을 결합하여 일부 파이프는 음압 상태에 있고 일부는 정압 상태에 있다.이런 시스템은 복잡한 공예 요구에 적합하여 특수 업계의 수송 수요를 만족시킬 수 있다.

3、기력 수송 시스템의 구성 부분

기력 수송 시스템은 일반적으로 다음과 같은 구성 부분을 포함한다: 기원 (정압 수송은 송풍기 또는 압축기, 음압 수송은 진공 펌프), 기력 수송의 동력원;공급 장치 (압출 헤어 탱크 또는 회전밸브), 재료가 수송관에 들어가는 속도를 제어하는 데 사용됩니다.수송관 (수평관, 수직관 및 엘보우관) 은 가스 고유동의 통로로 삼는다.원료 공급 및 분리 장치 (원료 공급 탱크, 청소기);제어 시스템 (PLC는、DCS는), 기력 수송 시스템의 자동화 제어와 고장 모니터링을 실현하여 시스템의 안정적이고 효율적인 운행을 확보한다.

4、왜 기력 수송을 선택합니까?

기타 기계수송방식 (나선수송기, 벨트수송기, 말식수송기 등) 에 비해 기력수송은 다음과 같은 뚜렷한 우세를 갖고있는데 이는 각 업종에서 널리 응용되는 원인이기도 하다.

①밀폐 환경보호: 재료는 완전히 밀폐된 파이프에서 수송되고 정상적으로 운행할 때 분진이 유출되지 않아 근본적으로 작업환경을 개선하고 현대공업의 환경보호에 대한 엄격한 요구를 만족시켰다.

②유연한 배치: 수송 파이프는 공장 구조에 따라 유연하게 배치할 수 있으며, 수평, 수직 또는 경사로 설치할 수 있으며, 수송 거리가 길다 (초과 가능1000m), 다양한 복잡한 지형과 공예 배치에 적응할 수 있다.

③자동화 정도가 높다: 기력 수송 시스템은 자동화 제어를 실현하기 쉬우며 인건비와 노동 강도를 크게 낮춘다.

이밖에 기력수송은 또 부지면적이 작고 수송과정에서 여러가지 공예조작 (예를 들면 혼합, 건조, 냉각 등) 을 동시에 진행할수 있으며 유지보수원가가 낮은 등 우세를 갖고있다.

5、기운 수송의 응용 장면

기력수송기술은 광범위하게 응용되여 분립체재료처리와 관련된 거의 모든 업종을 망라하였다.기화업종에서 분립체기화원료 (석탄가루, 바이오매스 등) 는 보편적으로 기력수송을 통해 기화로로 운송된다.전력업종에서 기력수송은 석탄가루와 분말석탄재를 수송하는데 널리 사용된다.식품업계에서 밀가루, 설탕, 분유 등 식품원료의 수송은 모두 기력수송시스템에 의존한다.화학공업은 이를 이용하여 수지를 수송하고,PVC분말 등 화학 공업 원료.건자재 업계에서 시멘트, 석회가루의 수송은 대량으로 기력 수송 기술을 채택한다;제약업종에서 가루약의 수송은 위생조건에 대한 요구가 높고 기력수송의 밀페특성이 마침 이 수요를 만족시킨다.식량식용유 업계에서 중요한 흡착제 (백토, 요철봉토) 및 여과제(규조토) 등은 뛰어난 유화 밀상 수송 능력으로 모두 고고기비, 고농도의 밀상 수송을 실현할 수 있다.최근 몇 년 동안 기력 수송은 심지어 리튬이온전지 재료, 고분자 재료 등 신흥 하이테크 분야에서 광범위하게 응용되어 그 강력한 적응성과 선진성을 보여주었다.앞으로 기력 수송의 시장 수요는 더욱 지속적으로 확대될 것이다.

6、직면한 도전과 미래 발전 추세

비록 기력수송은 많은 우세가 있지만 에너지소모가 상대적으로 높고 점성이 강한 재료에 대한 수송이 어려운 등 일부 도전에 직면하고있다.

앞으로 기력 수송 기술은 여러 방향으로 발전하고 있습니다.

①지능화, 센서와 선진 제어 알고리즘을 통해 시스템 자체 최적화를 실현하고 자동화 운행 수준을 끊임없이 향상시킨다.

②저에너지소모, 분립체의 물성과 수송환경에 기초하여 목적성있게 수송방식을 개진하고 저마모, 저소모기량, 고고기비, 고수송량의 밀상수송수준을 높여야 한다.

③표준화, 통일된 표준 제정, 업계 규범 발전 촉진.예를 들어2024년, 우리 나라는"수송기계 기력수송시스템 통용요구"국가표준의 제정사업을 가동했는데 이는 기력수송업종의 건전한 발전에 중요한 버팀목을 제공하게 된다.

공업기술이 끊임없이 발전함에 따라 기력수송시스템의 지능화정도는 갈수록 높아질것이다.미래의 시스템은 빅데이터와 사물인터넷기술을 융합하여 자아통제, 자아진단분석을 실현하고 최종적으로 완전한 무인화운행을 실현하게 된다.파이프 레이아웃은 블록을 쌓는 것처럼 유연할 수 있으며 공급 장치, 수송 파이프 및 제어 시스템과 같은 핵심 부품은 다양한 재료 특성과 수송 수요에 따라 자유롭게 조합 된 모듈식 설계를 구현합니다.