垂直高度25米氢氧化钠真空输送系统

垂直高度25米氢氧化钠真空输送系统氢氧化钠比重2.13，*水平30米，高度25米，2弯，总距离共55米输送碳酸氢铵，一小时6000公斤，罗茨风机风压多少KPA,管道直径DN125 管道下， 30 kW 风机均能满足要求？

需要分步骤进行：

1. 确定输送碳酸氢铵所需的空气流量和风速。

2. 计算系统压损，包括加速损失、摩擦损失、垂直提升损失、弯头损失等。

3. 验证30kW风机是否满足风压和风量需求。

首先，计算空气流量。假设仍然使用μ=4，则空气质量流量为6000/4=1500 kg/h，空气体积流量为1500/1.2=1250 m³/h，风速在DN125管道下为1250/(3600*0.01227)=28.3 m/s，这合理。

但此时物料的堆积密度为1.3，这会影响摩擦损失中的物料影响系数。在摩擦损失的计算公式中，有一个(1+0.5μ)的系数，这个系数中的0.5可能根据物料特性有所不同，但通常取0.5，暂时保持不变。

接下来计算各部分的压损：

加速损失：ΔP1 = (1+μ)*ρ_air*v²/2 =5*(1.2*28.3²)/2≈2400 Pa

水平摩擦损失：ΔP2=λ*(L/D)*(ρ_air*v²/2)*(1+0.5μ)，其中λ=0.05，L=30m，D=0.125m，代入得0.05*(30/0.125)*(1.2*28.3²/2)*3≈14,700 Pa

垂直提升损失：ΔP3=μ*ρ_air*g*H=4*1.2*9.81*25≈1177 Pa

弯头损失：2个弯头，每个ξ=0.5，ΔP4=2*0.5*(1.2*28.3²/2)*5≈2400 Pa

分离器和过滤器损失假设1000 Pa，总压损≈2400+14700+1177+2400+1000≈21,677 Pa，即约21.7 kPa。

然后计算轴功率：P=(1250/3600)*21700/(0.7*1000)=约10.7 kW，30kW风机足够。

但用户现在提到氢氧化钠比重2.13，而问题中只输送碳酸氢铵，可能用户想确认如果单独输送氢氧化钠是否会不同。或者可能用户的问题中存在混淆。需要明确是否同时输送两种物料，或者分开处理。

如果用户现在同时输送两种物料，需要计算混合物的平均比重，但问题中可能只是单独输送碳酸氢铵，而氢氧化钠的比重变化是另一个情况。需要分开处理两种情况。

假设用户的问题是：在同样的管道配置下，如果输送的是氢氧化钠（比重2.13），每小时6000公斤，那么风压和风机需求如何？

此时，物料比重为2.13，即2130 kg/m³，质量流量仍为6000 kg/h。需重新计算固气比μ，假设仍取4，则空气流量相同，但实际物料的密度不同，可能会影响摩擦损失中的物料影响系数，但通常公式中的0.5是经验值，不一定随密度变化。因此，压损计算可能不变，因为固气比相同，质量流量相同，所以空气流量相同，压损也相同。因此，风压仍为21.7 kPa，30kW风机足够。

但可能用户的问题是，当输送氢氧化钠（比重2.13）时，同样的质量流量是否会导致不同的固气比，进而影响压损。例如，如果用户希望保持体积流量不变，那么质量流量会增加，但问题中质量流量固定为6000 kg/h，因此密度增加会导致体积流量减少，但用户可能保持相同的质量流量，因此空气量需求相同，固气比相同，压损相同。

因此，无论物料比重如何，只要质量流量和固气比相同，压损计算相同，风机需求也相同。因此，30kW风机仍然适用。

但用户的问题中可能存在的混淆点是，当比重改变时，是否需要调整固气比。例如，密度较高的物料可能需要更低的固气比，以避免堵塞。例如，如果氢氧化钠密度更高，可能需要更低的μ值，比如μ=3，这会增加空气流量，进而改变压损。

假设用户需要调整固气比，例如，对于氢氧化钠，μ=3，则空气质量流量为6000/3=2000 kg/h，空气体积流量2000/1.2≈1666.67 m³/h，风速在DN125管道下为1666.67/(3600*0.01227)=37.7 m/s，这超过了推荐的25 m/s，导致风速过高，压损增加。

因此，如果用户需要输送氢氧化钠（比重2.13），可能需要重新计算，但根据当前问题描述，用户只询问碳酸氢铵的情况，因此可能不需要考虑氢氧化钠的调整。但用户可能在后续问题中需要处理这种情况，因此需要明确说明。

回到当前问题，用户明确只输送碳酸氢铵（比重1.3），因此之前的计算仍然适用，风压约21.7 kPa，30kW风机足够。如果用户想同时处理氢氧化钠的情况，需要单独计算，但当前问题不涉及。
### **分步解答：**

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### **一、关键参数确认**
1. **物料特性**：  
   - 碳酸氢铵，堆积密度 **1.3 t/m³**（1300 kg/m³）。  
   - 氢氧化钠（问题中未明确是否混合输送，假设仅单独输送碳酸氢铵）。  

2. **输送需求**：  
   - 输送量：**6000 kg/h**  
   - 总距离：**55 m**（水平30 m + 垂直25 m，2个弯头）  
   - 管道内径：**DN125**（0.125 m）  

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### **二、系统压损计算**（总压损 ≈ **21.7 kPa**）

#### **1. 固气比与风量**
- **固气比（μ）**：取 **4**（稀相输送合理范围 1-5）  
- **空气质量流量**


#### **3. 风机性能匹配**  
- **风量要求**：1250 m³/h（20.8 m³/min）  
- **风压要求**：23 kPa（真空度）  
需确保风机在 **23 kPa 压差下，风量 ≥1250 m³/h**（参考风机性能曲线）。  

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### **四、若输送氢氧化钠（比重2.13）的调整分析**
若单独输送氢氧化钠（堆积密度 **2.13 t/m³**），需重新计算：  
1. **固气比调整**：氢氧化钠密度更高，建议降低固气比至 **μ=3**（避免管道堵塞）。  
2. **风量变化**：  
   - 空气体积流量 \( Q = \frac{6000/3}{1.2} = 1666.7 \, \text{m³/h} \)，风速 \( v \approx 37.7 \, \text{m/s} \)，超出合理范围（需增大管道至 **DN150**）。  
3. **结论**：氢氧化钠需独立系统设计，当前DN125管道和30 kW风机**不适用**。  

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### **五、结论**
1. **碳酸氢铵输送**：  
   - **风压需求**：**23 kPa**（真空度）。  
   - **30 kW 风机可行性**：完全满足，余量充足。  
2. **氢氧化钠输送**：需单独设计（增大管道、降低固气比）。  
3. **管道验证**：DN125管道适用于碳酸氢铵，压损可控。  

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### **六、注意事项**
1. **耐磨设计**：碳酸氢铵对管道有磨损，弯头建议使用陶瓷内衬。  
2. **防潮措施**：料仓需配置除湿系统，防止物料结块。  
3. **风机选型**：需结合厂家性能曲线验证实际风量与压力匹配。  

***终方案**：  
- **碳酸氢铵输送**：30 kW罗茨风机，DN125管道，风压≥23 kPa。  
- **氢氧化钠输送**：需独立系统（DN150管道+更低固气比）。