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真空輸送氫氧化鈉
負壓式真空輸送氫氧化鈉，輸送總距離53米，垂直高度25米，3個彎，要求一小時6000公斤輸送量，請問配多大的管道？風壓多少？風量多少？
接下來，管道尺寸計算。負壓輸送通常采用稀相輸送，風速需要足夠高以防止物料沉積。對于粉末或顆粒物料，通常推薦風速在20-25m/s。之前計算選擇了DN125管道，風速25m/s，固氣比約4.53。現在需要確認是否同樣適用。
輸送量6000kg/h，需要計算所需空氣量。固氣比是固體質量流量與氣體質量流量的比值，稀相輸送一般在1-10之間，通常1-5比較常見。假設用戶希望保持類似的固氣比，比如4，那么空氣的質量流量為6000/4=1500kg/h。空氣密度約1.2kg/m3，體積流量為1500/1.2=1250m3/h，即約20.8m3/min。
然后計算管道直徑。體積流量Q=1250m3/h=0.347m3/s，風速v=25m/s，管道截面積A=Q/v=0.347/25≈0.0139m2，直徑D=√(4A/π)=√(0.0139*4/3.14)≈0.133m，即133mm，可以選擇DN125或DN150的管道。DN125的話，實際風速會稍高于25m/s，可能需要重新計算壓損。
壓損計算需要考慮多個因素：加速壓損、水平摩擦、垂直提升、彎頭損失和分離器損失。氫氧化鈉的物性可能影響摩擦系數，比如顆粒密度大可能增加壓損。假設物料密度為1500kg/m3，顆粒直徑約1mm，松散堆積密度可能較低，但需要具體數據。可能需要假設一些參數，如摩擦系數λ=0.05，固氣比μ=4，彎頭損失系數ξ=0.5每個。
加速損失：ΔP1= (ρ_air + μρ_air) * v2 / 2，這里可能需要調整公式，因為實際加速的是固體和氣體混合物。正確的公式應為ΔP1= (1 + μ) * ρ_air * v2 / 2，但需確認。假設使用之前的計算方式，ΔP1=ρ_air*v2/2*(1+μ)，其中ρ_air=1.2kg/m3，v=25m/s，μ=4，則ΔP1=1.2*252/2*(1+4)=1.2*625/2*5=1875 Pa。
水平摩擦損失：ΔP2=λ* (L/D) * ρ_air*v2/2*(1+μ)。假設水平長度30米，DN125內徑0.125m，λ=0.05，則L/D=30/0.125=240。ΔP2=0.05*240*1.2*252/2*(1+4)=0.05*240*1.2*625/2*5=計算后可能得到較高的值，需要逐步計算。比如：0.05*240=12，1.2*625=750，750/2=375，12*375=4500，4500*5=22500 Pa，這顯然過高，可能哪里出錯了。可能公式中的μ應該用固氣比，但正確的公式可能需要調整。正確的水平壓損公式應為ΔP=λ*(L/D)*(ρ_air*v2/2)*(1 + K*μ)，其中K是顆粒與氣體的摩擦系數，通常取0.5-1。假設K=0.5，則ΔP2=0.05*(30/0.125)*(1.2*252/2)*(1+0.5*4)=0.05*240*(1.2*625/2)*(1+2)=0.05*240*(375)*3=0.05*240=12；12*375=4500；4500*3=13500 Pa。這可能更合理，但需要確認公式的正確性。
垂直提升損失：ΔP3=μ*ρ_air*g*H，其中H=25m，g=9.81m/s2。ΔP3=4*1.2*9.81*25≈4*1.2*245.25≈1177.2 Pa。這可能偏低，正確公式應為固體顆粒提升所需的壓力，ΔP=μ*ρ_air*g*H，或者可能需要考慮固體的密度，此處可能簡化處理，但需要確認。
彎頭損失：每個彎頭等效長度或使用局部阻力系數。假設每個彎頭的阻力系數ξ=0.5，則每個彎頭的壓損ΔP4=ξ*(ρ_air*v2/2)*(1+μ)。三個彎頭總損失=3*0.5*(1.2*252/2)*(1+4)=3*0.5*375*5=3*937.5=2812.5 Pa。
分離器或其他設備損失：假設1000 Pa。
總壓損=1875+13500+1177+2812.5+1000≈20364.5 Pa，約20.36 kPa。但之前用戶的回答中總壓損是20.7 kPa，可能計算方式類似。但需要注意單位換算，可能*終需要轉換為kPa或mbar。
風量計算，之前用戶得到的是1104.3 m3/h，這里假設固氣比4，空氣流量需要1500kg/h，體積流量1250 m3/h，約20.8 m3/min。所以風量可能需要調整，如果管道直徑不同，風速也會變化。
然后風機功率計算，風量Q=1250 m3/h=0.347 m3/s，壓差ΔP=20.36 kPa=20360 Pa，效率η=0.7，軸功率P=Q*ΔP/(η*1000)=0.347*20360/(0.7*1000)=≈9.96 kW，考慮余量選15 kW。
但用戶現在的問題是關于氫氧化鈉，可能需要考慮物料特性不同，比如吸濕性、腐蝕性，但管道材質可能用戶不關心，主要關注參數。需要確認是否之前的計算適用于氫氧化鈉，或者是否需要調整參數。例如，氫氧化鈉可能更易結塊，需要更高的風速，或者固氣比更低，導致風量更大，壓損更高。
根據負壓輸送氫氧化鈉的要求，以下是詳細計算與選型建議
一、管道尺寸計算
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確定輸送風速：
負壓稀相輸送需維持風速在 20-25 m/s 以防止物料沉積。取 25 m/s 作為設計風速。 -
計算管道直徑：
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物料質量流量：6000 kg/h
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固氣比（μ）：選擇 4（稀相輸送合理范圍 1-5）
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空氣質量流量：
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空氣體積流量：
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管道截面積：
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管道內徑：
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選型：標準管道選擇 DN125（內徑 125 mm），實際風速調整為 28.3 m/s（仍滿足要求）。
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二、系統壓損計算
總壓損包括以下部分（單位：Pa）：
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加速損失：
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水平摩擦損失（30米水平段）：
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垂直提升損失（25米高度）：
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彎頭損失（3個彎頭，ξ=0.5）：
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分離器及過濾器損失：假設 1000 Pa。
總壓損：
三、羅茨風機參數風量需求：
空氣體積流量：1250 m3/h（20.8 m3/min）
**余量：增加 10%~15%，*終選 23~24 m3/min。
風壓需求：
系統總壓損 22.9 kPa，考慮負壓端入口壓力為大氣壓，風機需提供 -23 kPa 真空度（表壓）。
選型功率：考慮余量，選擇 15 -18.5kW 電機。
四、結論
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管道尺寸：DN125（內徑 125 mm），風速 28.3 m/s。
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風量要求：23~24 m3/min（1380~1440 m3/h）。
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風壓要求：-23 kPa（表壓，真空度）。
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羅茨風機功率：15-18.5 kW。
注意事項
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物料特性：氫氧化鈉易吸濕結塊，需確保管道密封性和風速足夠防止堵塞。
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彎頭設計：采用大半徑彎頭（R≥5D）以減少壓損。
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系統驗證：實際調試時需根據物料流動性微調風量和壓力。
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材質選擇：管道和風機需耐腐蝕（如不銹鋼或涂層處理）。
建議*終選型時咨詢風機廠家，結合具體工況確認參數。
