气力输送管道的设计
气力输送管道的设计是一个复杂的过程，需要综合考虑多个因素。以下是设计气力输送管道的几个关键要点：
一、了解输送介质性质
在设计气力输送管道之前，必须对所涉及的物料进行详细分析。这些参数将直接影响输送系统的设计、运行效率和经济性。
不同的介质特性，如粒度、形状、密度、湿度、粘度、磨琢性、静电性、细度、粘着性、附着性、气体渗透性、低熔点、易燃易爆性、吸湿性、湿含量和易碎性等，都会对管道的材料、直径、长度、弯头数量和角度、支架位置和数量等产生影响。
例如，磨琢性高的物料需要使用耐磨材料制成的管道，以减少磨损和延长使用寿命。易碎性物料则需要较低的输送速度和减少弯管的设计，以减少物料破碎。易燃易爆性物料的输送管道应进行防爆处理，确保系统安全。吸湿性和湿含量高的物料需要使用干燥的空气作为输送介质，以防止物料结块和堵塞。
在设计气力输送系统时，还需要考虑物料的流动性和气力输送的难易程度，这些因素决定了输送管道的设计参数，如管道直径、长度、形状和连接方式。
此外，管道的密封性和层数也会影响气力输送时的能耗和物料的完整性。
二、选取正确的材料
管道材料的选择应根据物料的特性和输送条件来决定。通常，选择耐磨性好、耐压性强的材料，如不锈钢或PE（聚乙烯）管道。此外，还需要考虑焊接质量，以避免施工中的问题。
三、管道的连接和管件的选择
管道连接处应严密，内壁应光滑，无突出表面的焊缝、焊瘤、毛刺等，法兰、垫片应无错位，管子轴心应对正。每个输送管道弯头的两端应至少用一对法兰连接。同时，确定好输送管路布置，确保管道的走向合理，减少弯头数量，以降低气流阻力和能耗。
气力输送中，一般选择长半径弯头，甚至如10D，12D。但有时这些长半径弯头并不能解决管道磨损的问题。
试验表明，弯头磨损的地方就是弯头受物料冲击点的位置。换成一端盲死的三通可有效解决这种冲击。
这个现象表明一端不通的T形管不但磨损少，而且消耗在物料的阻塞、改变方向和重新加速上的能量损失也相应减少．
一端不通的T形管替代长半径弯头有许多好处，不但弯头小，管道布置方便，而且耐磨性能也大大提高，并符合节省能量的原则，但是，对于粘性又易吸水积块的物料，因为极易造成管道的堵塞，这种做法就不适用了。
四、管径的确定
气力输送系统中的实际输送风速应根据理论研究、实验结果及运行经验综合选取。过高的气流速度会导致物料破碎、管件磨损和动力消耗增加，而过低则可能影响输送效率。
混合比μ（也叫输送浓度）是气力输送的主要参数之一，为单位时间内通过输送管截面的粉尘质量与空气质量之比。提高混合比有利于增大输送能力和节省动力消耗，但过大容易造成堵塞。
混合比的大小直接关系到网路的风量和压力损失的大小，我们在选定混合比时，还要考虑到此时的风量和阻力是否与风机的风量和压力相适应，也即风机能否在较高的效率下工作。否则，混合比虽然是高的，但风机并不在较高效率下工作，动力消耗就不一定会降低。我国面粉厂的气力混合比：
中小型厂，麦间为μ=2~4，粉间为μ=5~3。
大型厂，麦间为μ=4~6，粉间为μ=2~5。
米厂输送稻谷、谷糙混合物和糙米，μ=3~5；输送米糠，μ=5~2。
码头及移动式气力输送装置，当采用高压离心风机时，μ=8~14。
根据选定的混合比μ，所需的风量Q应为：Q=G物/μy（米³/时）式中：G物﹣输送量（千克/时）y﹣空气的比重，取y=1.2千克/米³Q-风量（米³/时）已知风量Q（米³/时）和风速ν（米/秒），输料管的管径D可根据算图或按公式计算而得
风速的控制一般依据物料的悬浮速度确定。没有参考数据时，可以选取风速在15-25m/s。
对于球形颗粒，悬浮速度的计算公式为
式中：νf一颗粒的悬浮速度，m/s;ra一流体的密度，kg/m³;rs'一粒子的密度，Kg/m³;C一阻力系数；ds一球形颗粒的直径，m;g一重力加速度，m/s²。
五、变径管的设计
变径管道的设计是气力输送系统中一个重要环节。通过逐渐增大管径可以有效地降低输送管道中的气速、压损和能耗。设计时需确定变径位置、变径角以及临界速度等参数。
在气力输送过程中，在压力能转化为物料动能实现物料输送时，具有一定的压力损失。对单一管径的管道，由于压力的降低（特别是长距离输送时）输送气体的密度会减小而质量流量不变，其输送气速为：Va=4Qa/(πR²Pa)(1)式中：Qa-输送气体的质量流量；Pa﹣输送气体在输送压力下的密度;R﹣输送管道半径。从式（1）中可看出，当输送管道的截面积变大即管径增加时，输送气速会减小，且与管径的平方成反比。因此，采用变径管可在一定范围内降低气速，从而在一定程度上减少了因输送速度过高带来的问题。变径管道应用的范围非常广泛，不但可以应用于长距离输送，还可以应用在高压输送、高真空输送、部分密相输送和稀相输送。对于变径管的设计主要包括：管道变径位置的确定和管径大小的确定。设计的主要参数为最小输送速度、最大输送速度（由物料的磨蚀性及破碎率等因素决定）和压力损失。
六、接地保护
气力输送设备应接地，气力输送管道法兰间应用导电带连接，以防止静电积累和火灾风险。
因此，气力输送管道的设计需要综合考虑物料特性、管道材料、连接与布局、变径设计、气流速度、混合比以及设备安装与维护等多个方面，以确保系统的高效、稳定和安全运行。
