设计和操作安全可靠的粉体气力输送系统需要熟悉一些基本理念。今天我们一起来了解这些理念，并提供了一些在失败或性能较差的系统中常见的设计错误及粉体气力输送系统选型的注意事项。粉体气力输送是指用移动的载气(通常是空气)粉体输送固体微粒。气体和粒子(或粒子集合，如填充床)之间滑动产生的阻力克服了摩擦损失和引力，提供了将粒子从源移动到目的地所需的能量。一旦气体速度超过了颗粒的终端速度，该颗粒就会被卷入气体流动中，尽管对于大块固体，由于颗粒可以聚集在一起，该速度往往略高于终端速度。

根据气速和材料特性的不同，可以观察到广泛的流动模式。在固相进给速率恒定的情况下，随着气速的增加，填料床转变为运动的段塞流，进而退化为沙丘或不稳定的沙丘，最终颗粒完全夹带到气流中，形成均匀流动。在均匀流动中，颗粒移动得更快，但固体浓度低得多。在恒定的气速下增加固体浓度会产生相反的效果。流体动力学过程从均质流到沙丘流，再到段塞流，最后形成堵塞床。这一系列的流体动力学提供了广泛的应用。均质流相对容易管理，而沙丘流和段塞流比较棘手，但在某些应用中可能是必要的。低气速、高固浓度粉体输送的称为浓相，高气速、低固浓度粉体输送的称为稀相。介质致密相或链相(有时称为混合相)的粉体输送是在这两种状态之间，需要仔细控制气体速度在材料的取料点，以避免不稳定的流动条件。

要了解稀相和密相粉体输送的区别，最好是看水平管道中固体流量(承载能力)或压力梯度与气体流量的关系。如果我们观察相对于气体流量的承载能力，我们可以看到，当气体流量增加时，在给定系统压降下的承载能力达到最大值。整个系统的压降越高，这个最大值就越高。一般来说，这个最大值是浓相粉体输送和稀相粉体输送之间的过渡点。你可能认为这是一个理想的操作条件，但它不是。在最大承载能力时的流动流体动力学与跃移流相对应，跃移流是指当气体速度降低时，颗粒(或盐)将从流中掉落的点。在这一点上，流量是不稳定的，在商业系统中，在这一点或接近这一点的操作是具有挑战性的。稀相系统被设计成在略高于跃移速度的气速下运行。密相系统在这一点以下运行。

对于单相气体流(零固相率)，压力梯度与气体流速曲线近似遵循单调的速度平方趋势。然而，一旦向水平粉体输送管线中添加固体，压力梯度就会发生巨大变化。这是因为添加的固体会导致额外的压降贡献，如颗粒加速度、颗粒剪切应力和颗粒壁面摩擦，所有这些都比相应的气体加速度、气体剪切应力和气体壁面摩擦更为显著。对于压力梯度与气体流速，最好是在跃移流线附近操作，但不要在跃移流线上或太靠近跃移流线。这是压力梯度最低的地方，这意味着更少的资本和更低的电力消耗。此外，对于跃移管线左侧的密相流，过低的气体流量会导致充填床堵塞管线而不移动。密相模式下的压力梯度和压力波动高于稀相模式，并表现为粉体输送线路的振动。对于发生在高气速和跃移流线右侧的稀相流，压力波动较小，因此较少考虑振动引起的机械应力。