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某现场气力输送系统—-简易计算方式研究

1.输送物:X细粉末

2.输送物假比重:0.55 × 粒径0.12mm

3.鼓风机至旋转供料器:空气管路(cleaned air)直管60米,弯头8个。

4.旋转供料器至布管机:

    4.1.水平总输送距离:Lh=60M

    4.2.垂直总输送距离:Lv=33M

    4.3. 90度弯管数量:7个

    4.4. 40度弯管数量:1个

    4.5.输送物料分歧管:5个

5.输送物吞吐量:Ws=10000Kg/Hr

先设定6.空气吞吐量(Wa):(Qa)=13.目前鼓风机动力:20M3/min

空气的比重量λa=1.2Kg/M3

输送空气速度Va=16~24M/S≒20M/S(可查表粉粒体输送技术于日刊工业

新闻社出版;管路输送装置第240页)

7.混合比(μs):(Γ)= 10000÷60÷1.2÷20≒7

  (可查表粉粒体的输送、储槽及供给于化学工业社出版;

    空气输送机的设计要领第39页)

8.输送方式:吹送式

9.输送管内径(△Da):=√4Qa÷60πVa=0.146M

                                       ≒151mm≒6吋SCH40管

  (可由查表粉粒体输送技术于日刊工业新闻社出版;

    管路输送装置第241页)

10.输送空气速度(M/s):同上≒20M/S

   (可查表粉粒体输送技术于日刊工业新闻社出版;

      管路输送装置第240页)

11.输送物供给方式:旋转器(air lock) ,物料间断供给。

12.压力损失:△P=△Pair+△Pac+△Pm+△Psep+△Pex+△Pb

     12.1. △Pair:鼓风机出口至旋转器间之空气管内压损

     12.2. △Pac:加速损失

     12.3. △Pm:输送物料管的压力损失

     12.4.△Psep:袋滤器之压损

                          (因本次是使用吹压式故袋滤机之压损不考虑)

     12.5 .△Pex:无旋风器

                          (因本次是使用吹压式故袋滤机之压损不考虑)

     12.6. △Pb :排气之压损(袋滤器至补助风车之压损)

13. 以简略快速的计算方式可得如下:

      Q=60VaπD2÷4=20.0898567 M3/min≒20M3/min

      △P=(1.2×0.025×202×99)÷(2×9.80665×0.151)

           =401.1333977≒410mmaq

      以混合比7来计算可得知410×7=2870mmaq

      另外加速损及弯头损及其他水平等等的压损以经验来算

      只要多15%至20%即够所以2870×1.2=3444mmaq

      即够输送

      一般计算风车动力=20×3500÷6120÷0.6÷0.74≒25.8Hp

                                   ≒25Hp~30Hp即可。

風速・管径・風量の関係図风速、管径、风量–关系图

风量、混合比、吞吐量 —关系图

輸送距離、設計要素、圧損、混合比---関係図输送距离、设计要素、压损、混合比—关系图

管径、設計要素、風量---関係図管径、设计要素、风量—关系图

システム圧損、動力馬力数、風量---関係図系统压损、功率马力数、风量—关系图

压损是否比一般弯管小?

通常空气输送之配管都系使用SCH40之无缝钢管其中所有之计算参数都以SCH40无缝钢管之内径做设计基础,参考内径尺寸:

   4”—102.3mm ,  

   5”—-126.6mm ,

   6”—-151mm ,     

   8”—-199.9mm,

 10”—-248.8mm, 

 12”—-297.9mm,

 14”—-333.4mm, 

 16”—-381mm

压力损之系数ζsb与曲率半径ρ和管径D有相对之关系
依参证数据得之,如下表格:

曲率半径 /管径压力损失系数
ρ/Dζsb
21.5
40.75
60.5
170.38

一般而言20R之长肘弯头其压力损失系数值ζsb大多系0.50上下,凡使用20R径长肘弯头之压损值,

都会依标准直管加上曲率半径发生时之压力损失。

那又如何来验证呢?于下即可表示,20R径长肘管与螺线耐磨弯管之压损差异,以4”20R径长肘弯头,

风速设定于V=20M/S,混合比ή=1为基础

EX:4”—102.3÷2×20=1023mm—20R径长肘弯头曲率半径

      —2×1023×π÷4=1607mm—90°弯管ζsb

      —1067/102.3=15.708—依参证资料可得之压力损失系数为0.40左右

EX:6”–151÷2×20=1510mm

ρ=2×1510×π÷4=2372mm

ζsb —2372/151=15.708与4”同,也就是标准20R径长肘弯管之压力损失系术为0.40左右,

然4”20R径长肘弯头之压力损失为,单1支总长为1607mm以标准计算模式如下:

△ Pn=(1.2×0.025×202×1.607)/(2×9.80665×0.1023)=9.6110mmaq

△ P206=9.6110×(1+0.40)=13.4555 mmaq

  另外6”之△P206=【(1.2×0.025×202×2.372)/(2×9.80665×0.151)】×(1+0.40)

=13.4554 mmaq

螺线耐磨弯头SE压损计算

     4”—104.5mm,

     5”—129.66mm,

     6”—154.2mm, 

     8”—203.5mm, 

   10”—254.6mm, 

   12”—305.7mm, 

   14”—339.8mm, 

   16”—390.6mm

螺线耐磨弯头之游走距离

4”   375+328+228=931mm

ζsb = 931/104.5=8.91—–依参证资料

可得之压力损失系数为<0.50以下,

∵以螺线耐磨弯头之螺线增压(低压损)从螺线45°角走行,

其系数将成为原本之1/√2值

6”   465+484+292=1241mm

ζsb =1241/154.2=8.05依参证资料得知压力损失系数为<0.50以下

螺线耐磨弯头以常用风速20M/S计算时,4”螺线耐磨弯头之压损为,

一颗螺线耐磨弯头之内腔室中行走距离为931mm

△ Pn=1.2×0.025x202x0.931/2×9.80665×0.1045=5.451mmaq

△ Pse=【5.451x(1+0.5)】÷√2=5.7817mmaq

6” SE游走距离为1241mm,同样压损值计算如下:

△Pn=(1.2×0.025x202x1.241)/(2×9.80665×0.1542)=4.924mmaq

△ Pse=【4.924x(1+0.5)】÷√2=5.223mmaq

     

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