1．負壓氣力輸送系統的計算方法與技術指南
（1）引言
負壓氣力輸送系統（真空上料系統）憑借其密閉無塵、高效靈活的特性，廣泛應用于化工、制藥、食品等行業的粉體物料輸送。科學的設計計算是確保系統穩定性、能耗優化及成本控制的核心。本文從輸送能力、管道設計、壓力損失等維度解析計算方法，助力企業精準選型與技術推廣。
2．一、負壓氣力輸送系統核心參數與計算公式
（1）1. 輸送能力計算
目標：確定系統每小時處理量（Q，單位：kg/h或t/h）。
公式：
[ Q = 3600 _b A v ]
參數說明：
- ( _b )：物料堆積密度（kg/m3）；
- ( A )：管道截面積（m2），( A = )（D為管道直徑，m）；
- ( v )：氣流速度（m/s），一般取15-25m/s（輕質粉體取低值，重質顆粒取高值）；
- ( )：輸送濃度比（固氣比），通常為2-10（負壓系統常用范圍）。
示例：輸送堆積密度為800kg/m3的樹脂粉末，管道直徑0.1m，氣流速度20m/s，固氣比5：
[ Q = 3600 , ]
（2）2. 管道直徑選擇
目標：平衡輸送效率與能耗，避免堵管或磨損。
經驗公式：
[ D = 0.036 ]
優化建議：
- 輕質粉體（如淀粉）：D=80-150mm；
- 重質顆粒（如塑料粒子）：D=150-300mm。
（3）3. 系統壓力損失計算
總壓力損失（ΔP） = 管道沿程損失 + 局部損失 + 分離器損失 + 吸嘴損失
關鍵公式：
1. 沿程阻力（ΔP?）：
[ P_1 = (1 + K ) ]
- ( )：空氣摩擦系數（0.02-0.04）；
- ( L )：管道總長（m）；
- ( _a )：空氣密度（1.2kg/m3）；
- ( K )：物料附加阻力系數（1-2，依物料特性而定）。
2. 局部阻力（ΔP?）：彎頭、閥門等部件損失，通常按等效長度法計算。
3. 分離器阻力（ΔP?）：根據設備參數取值，一般為1000-3000Pa。
示例：系統總長50m，3個90°彎頭（等效長度各10m），分離器阻力2000Pa：
[ P = P_1 + 3 P_{彎頭} + P_3 ]
3．二、設計步驟與優化要點
1. 輸入條件確認：物料特性（密度、粒徑、濕度）、輸送量、距離、高差。
2. 初選參數：氣流速度、固氣比、管道材質（不銹鋼/耐磨陶瓷內襯）。
3. 迭代計算：調整管道直徑與真空泵功率，直至滿足ΔP＜真空泵**負壓（通常-0.4至-0.6bar）。
4. 關鍵設備選型：
– 真空泵：根據風量（( Q_a = )）與ΔP選擇；
– 過濾器：過濾面積≥系統風量/（濾材透氣率×壓差）。
