垂直高度25米氫氧化鈉真空輸送系統(tǒng)氫氧化鈉比重2.13，*水平30米，高度25米，2彎，總距離共55米輸送碳酸氫銨，一小時(shí)6000公斤，羅茨風(fēng)機(jī)風(fēng)壓多少KPA,管道直徑DN125 管道下， 30 kW 風(fēng)機(jī)均能滿足要求？

需要分步驟進(jìn)行：

1. 確定輸送碳酸氫銨所需的空氣流量和風(fēng)速。

2. 計(jì)算系統(tǒng)壓損，包括加速損失、摩擦損失、垂直提升損失、彎頭損失等。

3. 驗(yàn)證30kW風(fēng)機(jī)是否滿足風(fēng)壓和風(fēng)量需求。

首先，計(jì)算空氣流量。假設(shè)仍然使用μ=4，則空氣質(zhì)量流量為6000/4=1500 kg/h，空氣體積流量為1500/1.2=1250 m3/h，風(fēng)速在DN125管道下為1250/(3600*0.01227)=28.3 m/s，這合理。

但此時(shí)物料的堆積密度為1.3，這會(huì)影響摩擦損失中的物料影響系數(shù)。在摩擦損失的計(jì)算公式中，有一個(gè)(1+0.5μ)的系數(shù)，這個(gè)系數(shù)中的0.5可能根據(jù)物料特性有所不同，但通常取0.5，暫時(shí)保持不變。

接下來(lái)計(jì)算各部分的壓損：

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

水平摩擦損失：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

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

彎頭損失：2個(gè)彎頭，每個(gè)ξ=0.5，ΔP4=2*0.5*(1.2*28.32/2)*5≈2400 Pa

分離器和過(guò)濾器損失假設(shè)1000 Pa，總壓損≈2400+14700+1177+2400+1000≈21,677 Pa，即約21.7 kPa。

然后計(jì)算軸功率：P=(1250/3600)*21700/(0.7*1000)=約10.7 kW，30kW風(fēng)機(jī)足夠。

但用戶現(xiàn)在提到氫氧化鈉比重2.13，而問(wèn)題中只輸送碳酸氫銨，可能用戶想確認(rèn)如果單獨(dú)輸送氫氧化鈉是否會(huì)不同。或者可能用戶的問(wèn)題中存在混淆。需要明確是否同時(shí)輸送兩種物料，或者分開處理。

如果用戶現(xiàn)在同時(shí)輸送兩種物料，需要計(jì)算混合物的平均比重，但問(wèn)題中可能只是單獨(dú)輸送碳酸氫銨，而氫氧化鈉的比重變化是另一個(gè)情況。需要分開處理兩種情況。

假設(shè)用戶的問(wèn)題是：在同樣的管道配置下，如果輸送的是氫氧化鈉（比重2.13），每小時(shí)6000公斤，那么風(fēng)壓和風(fēng)機(jī)需求如何？

此時(shí)，物料比重為2.13，即2130 kg/m3，質(zhì)量流量仍為6000 kg/h。需重新計(jì)算固氣比μ，假設(shè)仍取4，則空氣流量相同，但實(shí)際物料的密度不同，可能會(huì)影響摩擦損失中的物料影響系數(shù)，但通常公式中的0.5是經(jīng)驗(yàn)值，不一定隨密度變化。因此，壓損計(jì)算可能不變，因?yàn)楣虤獗认嗤?，質(zhì)量流量相同，所以空氣流量相同，壓損也相同。因此，風(fēng)壓仍為21.7 kPa，30kW風(fēng)機(jī)足夠。

但可能用戶的問(wèn)題是，當(dāng)輸送氫氧化鈉（比重2.13）時(shí)，同樣的質(zhì)量流量是否會(huì)導(dǎo)致不同的固氣比，進(jìn)而影響壓損。例如，如果用戶希望保持體積流量不變，那么質(zhì)量流量會(huì)增加，但問(wèn)題中質(zhì)量流量固定為6000 kg/h，因此密度增加會(huì)導(dǎo)致體積流量減少，但用戶可能保持相同的質(zhì)量流量，因此空氣量需求相同，固氣比相同，壓損相同。

因此，無(wú)論物料比重如何，只要質(zhì)量流量和固氣比相同，壓損計(jì)算相同，風(fēng)機(jī)需求也相同。因此，30kW風(fēng)機(jī)仍然適用。

但用戶的問(wèn)題中可能存在的混淆點(diǎn)是，當(dāng)比重改變時(shí)，是否需要調(diào)整固氣比。例如，密度較高的物料可能需要更低的固氣比，以避免堵塞。例如，如果氫氧化鈉密度更高，可能需要更低的μ值，比如μ=3，這會(huì)增加空氣流量，進(jìn)而改變壓損。

假設(shè)用戶需要調(diào)整固氣比，例如，對(duì)于氫氧化鈉，μ=3，則空氣質(zhì)量流量為6000/3=2000 kg/h，空氣體積流量2000/1.2≈1666.67 m3/h，風(fēng)速在DN125管道下為1666.67/(3600*0.01227)=37.7 m/s，這超過(guò)了推薦的25 m/s，導(dǎo)致風(fēng)速過(guò)高，壓損增加。

因此，如果用戶需要輸送氫氧化鈉（比重2.13），可能需要重新計(jì)算，但根據(jù)當(dāng)前問(wèn)題描述，用戶只詢問(wèn)碳酸氫銨的情況，因此可能不需要考慮氫氧化鈉的調(diào)整。但用戶可能在后續(xù)問(wèn)題中需要處理這種情況，因此需要明確說(shuō)明。

回到當(dāng)前問(wèn)題，用戶明確只輸送碳酸氫銨（比重1.3），因此之前的計(jì)算仍然適用，風(fēng)壓約21.7 kPa，30kW風(fēng)機(jī)足夠。如果用戶想同時(shí)處理氫氧化鈉的情況，需要單獨(dú)計(jì)算，但當(dāng)前問(wèn)題不涉及。
### **分步解答：**

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### **一、關(guān)鍵參數(shù)確認(rèn)**
1. **物料特性**：  
   - 碳酸氫銨，堆積密度 **1.3 t/m3**（1300 kg/m3）。  
   - 氫氧化鈉（問(wèn)題中未明確是否混合輸送，假設(shè)僅單獨(dú)輸送碳酸氫銨）。  

2. **輸送需求**：  
   - 輸送量：**6000 kg/h**  
   - 總距離：**55 m**（水平30 m + 垂直25 m，2個(gè)彎頭）  
   - 管道內(nèi)徑：**DN125**（0.125 m）  

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### **二、系統(tǒng)壓損計(jì)算**（總壓損 ≈ **21.7 kPa**）

#### **1. 固氣比與風(fēng)量**
- **固氣比（μ）**：取 **4**（稀相輸送合理范圍 1-5）  
- **空氣質(zhì)量流量**


#### **3. 風(fēng)機(jī)性能匹配**  
- **風(fēng)量要求**：1250 m3/h（20.8 m3/min）  
- **風(fēng)壓要求**：23 kPa（真空度）  
需確保風(fēng)機(jī)在 **23 kPa 壓差下，風(fēng)量 ≥1250 m3/h**（參考風(fēng)機(jī)性能曲線）。  

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### **四、若輸送氫氧化鈉（比重2.13）的調(diào)整分析**
若單獨(dú)輸送氫氧化鈉（堆積密度 **2.13 t/m3**），需重新計(jì)算：  
1. **固氣比調(diào)整**：氫氧化鈉密度更高，建議降低固氣比至 **μ=3**（避免管道堵塞）。  
2. **風(fēng)量變化**：  
   - 空氣體積流量 \( Q = \frac{6000/3}{1.2} = 1666.7 \, \text{m3/h} \)，風(fēng)速 \( v \approx 37.7 \, \text{m/s} \)，超出合理范圍（需增大管道至 **DN150**）。  
3. **結(jié)論**：氫氧化鈉需獨(dú)立系統(tǒng)設(shè)計(jì)，當(dāng)前DN125管道和30 kW風(fēng)機(jī)**不適用**。  

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### **五、結(jié)論**
1. **碳酸氫銨輸送**：  
   - **風(fēng)壓需求**：**23 kPa**（真空度）。  
   - **30 kW 風(fēng)機(jī)可行性**：完全滿足，余量充足。  
2. **氫氧化鈉輸送**：需單獨(dú)設(shè)計(jì)（增大管道、降低固氣比）。  
3. **管道驗(yàn)證**：DN125管道適用于碳酸氫銨，壓損可控。  

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### **六、注意事項(xiàng)**
1. **耐磨設(shè)計(jì)**：碳酸氫銨對(duì)管道有磨損，彎頭建議使用陶瓷內(nèi)襯。  
2. **防潮措施**：料倉(cāng)需配置除濕系統(tǒng)，防止物料結(jié)塊。  
3. **風(fēng)機(jī)選型**：需結(jié)合廠家性能曲線驗(yàn)證實(shí)際風(fēng)量與壓力匹配。  

***終方案**：  
- **碳酸氫銨輸送**：30 kW羅茨風(fēng)機(jī)，DN125管道，風(fēng)壓≥23 kPa。  
- **氫氧化鈉輸送**：需獨(dú)立系統(tǒng)（DN150管道+更低固氣比）。