料位开关在粉粒体气力输送中的选择和应用

气力输送又称气流输送，通过利用气流的能量，在密闭管道内沿气流方向输送颗粒状物料，是流态化技术的一种具体应用。

为了保证气力输送系统中风机（如离心式风机、罗茨鼓风机、水环真空泵、空压机等）将发送罐里的物料不间断、稳定地输送到缓存料仓中，在发送罐、缓存料仓、甚至管道中经常需要安装各种料位开关来检测和控制料位。因此，料位开关的选择使用是气力输送系统设计中重要的一环，正确合理地选择料位开关是系统可靠运行的关键。

目前，市场上料位开关种类繁多，如阻旋料位开关、静电容式料位开关、射频导纳料位开关、音叉料位开关、振棒料位开关等。在气力输送系统中，具体选用何种料位开关，需要根据被输送物料的比重、颗粒大小、吸湿性、粘附性和导电性等特性来定。

阻旋料位开关在使用时，需特别注意粉粒物料的密度。一般地，通过选择叶片大小或弹簧拉力来适应不同密度的物料，密度大的物料选择较小的叶片或较大的弹簧拉力，反之亦然。目前，市场上大部分的阻旋料位开关能测的密度≥0.5g/cm³，对于比重过小的物料如炭纤维是无法测量的。另外，气力输送往往粉尘浓度较高，对有旋转轴承或轴套的机械部件影响是灾难性的。在加上气力输送时一般粉粒前送速度很高，产生的冲击力较大，极易损坏叶片。总体而言，气力输送系统不会选择阻旋料位开关来实现料位的测量和控制。

静电容式料位开关和射频导纳料位开关是目前国内大部分气力输送设备制造商如封料泵生产厂家等选择配套的产品。其对物料的导电性能有要求（介电常数≥1.6），针对不同的物料特性，应用中的具体型号选择略有区别。由于静电容式料位开关相对射频导纳物位开关在设计上就缺乏防挂料电路设计，因此静电容式料位开关主要应用在如二氧化硅、石英砂等干燥性的不易挂料的料位检测。射频导纳料位开关尽管有防挂料电路设计，但其防挂料和防粘黏的冗余度仍然较小，只能应用于有轻微粘附性物料（如电厂气力输灰系统中粉灰）的测量和控制。

在气力输送系统中，目前物位测量控制难度较大的物料主要是比重大、吸湿性强的物料，如磷酸铁锂、钛白粉等。其缓存料仓内空气湿度一般较大，往往会加剧造成物料粘附在料位开关的探头上，形成较为严重的挂料和粘附，加上物料比重大，导致粘附物料严重影响探头工作，此时静电容式料位开关和射频导纳物位开关均无法可靠应用。针对此种工况，目前最有效的解决办法是采用具有内外嵌套结构（双棒式设计）的振棒料位开关（最低测量密度≥0.02g/cm³）。相比单棒结构的振棒料位开关，双棒结构振棒料位开关经过精密的内外棒调谐后，具有很大抗挂料和抗粘黏的冗余度，在抗挂料和粘附的性能上远优于射频导纳料位开关。因此双棒结构振棒料位开关是气力输送系统中物位测量控制的理想选择。

审核编辑 黄昊宇