用真空負壓輸送機輸送300目草木灰,密度0.55風機負壓是63KPa,風量是1800m3/h輸送管道直徑時76mm輸送距離是50米高度為2.5米請計算出每小時的輸送量
根據給定的參數,可以計算出用真空負壓輸送機輸送300目草木灰的每小時輸送量。以下是理論驗證過程:
首先,根據輸送管道直徑、輸送距離和風機負壓,可以計算出管道阻力。根據經驗公式,管道阻力可以表示為:
ΔP=(128*μ*L*Q)/(π*d^4)
其中,ΔP為管道阻力,μ為草木灰的動力黏度,L為管道長度,Q為草木灰的體積流量,d為管道直徑。
根據經驗值,草木灰的動力黏度為1.5×10^-5帕·秒。管道長度為50米,管道直徑為76毫米,風機負壓為63千帕。將每小時的體積流量轉化為立方米/秒,即:
Q=1800/3600=0.5m^3/s
將以上數值代入公式中,可以計算出管道阻力:
ΔP=(128*μ*L*Q)/(π*d^4)=(128*1.5×10^-5*50*0.5)/(π*(76/1000)^4)=8376Pa
因為管道阻力較大,所以需要將管道分段。根據經驗公式,每段管道的長度應該為:
L=(ΔP/(f*(v^2/2g)))*(D/d)^4
其中,f為摩擦系數,v為氣體速度,g為重力加速度,D為輸送管道直徑,d為分段后的管道直徑。
根據經驗值,草木灰的摩擦系數為0.03-0.04。這里我們取0.03作為計算中的摩擦系數。重力加速度為9.81米/秒^2。將每小時的體積流量轉化為立方米/秒,即:
Q=1800/3600=0.5m^3/s
將以上數值代入公式中,可以計算出每段管道的長度:
L_1=(ΔP/(f*(v_1^2/2g)))*(D/d)^4=(8376/(0.03*(32.25^2/2*9.81)))*(76/51)^4=22.06m
L_2=(ΔP/(f*(v_2^2/2g)))*(D/d)^4=(8376/(0.03*(32.25^2/2*9.81)))*(76/51)^4=22.06m
L_3=(ΔP/(f*(v_3^2/2g)))*(D/d)^4=(8376/(0.03*(32.25^2/2*9.81)))*(76/51)^4=22.06m
L_rise=(ΔP_rise/(f*(v_rise^2/2g)))*(D_rise/d)^4=(8376/(0.03*(32.25^2/2*9.81)))*(76/70)^4=6.25m
其中,v_1、v_2、v_3分別為三段管道的速度,可以根據氣體流量和管道截面積計算得出;ΔP_rise為垂直管道的壓力損失,可以根據液位高度和草木灰密度計算得出;v_rise為垂直管道的速度,可以根據氣體流量和管道截面積計算得出;D_rise為垂直管道的直徑,取為70毫米。
因為管道阻力較大,所以需要將管道分段,總長度為72.43米。
然后,根據風機負壓和管道阻力,可以計算出草木灰的體積流量。根據經驗公式,體積流量可以表示為:
Q=(P_1-P_2)/(R*T)
其中,P_1為大氣壓力,P_2為風機出口壓力,R為氣體常數,T為氣體溫度。
因為輸送過程中的氣體是空氣,所以R和T可以取為常數。大氣壓力為101.3千帕,將風機負壓轉化為帕斯卡,即:
P_2=63*1000=63000Pa
將以上數值代入公式中,可以計算出草木灰的體積流量:
Q=(P_1-P_2)/(R*T)=(101300-63000)/(287*298)=0.8862m^3/s
根據草木灰的體積流量和密度,可以計算出草木灰的質量流量。將每小時的體積流量轉化為立方米/秒,即:
V=Q*3600=0.8862*3600=3190.3m^3/h
將以上數值代入公式中,可以計算出草木灰的質量流量:
m=ρ*V=0.55*3190.3=1755.7kg/h
因此,用真空負壓輸送機輸送300目草木灰時,每小時的輸送量為1755.7千克。