粉体エアコンプレッサが輸送するガス量の計算は材料特性、輸送距離、配管パラメータとプロセス要求を総合的に考慮する必要があり、以下は重要な計算手順とコアパラメータ分析である
一、基礎パラメータの確定
- 輸送能力 (質量流量)
- 生産需要に基づいて単位時間内に輸送する粉体の品質 (例えばトン/時間) を確定し、m (単位: kg/h) と記録する。
- 例: 1時間に5トンの粉体を送る必要がある場合、m = 5000kg/h。
- 粉体堆積密度(& rho;b)
- 粉体の自然堆積状態での密度 (単位: kg/m & sup3;) は、実験や材料マニュアルで入手する必要がある。
- キーポイント: 堆積密度は輸送管路中の粉体の体積占有率に影響し、さらに空気輸送効率に影響する。
- 固気比(μ)
- 粉体の質量と気体の質量の比 (単位: kg粉体/kg空気) は、輸送濃度を反映する。
- 範囲: 希相輸送は通常1 & simである10、密相輸送は10 & simに達する50。
- 選択の根拠: 粉体流動性、配管長さ及び圧力損失要求。
二、ガス体積流量計算
- 理論体積流量(Q理論)
Mガス = μ m
Q理論 = & rho; ガスmガス = μ & sdot;& rho; ガスm
- 単位変換: 単位がm3/minであれば、Q理論 = 60 & sdot; Μ & sdot;& rho; ガスm。
- 実際の体積流量(Q実際)
Q実際 = K & sdot;Q理論
- キーポイント安全係数はシステムの密封性、輸送距離及び粉体の特性によって調整する必要があります。
三、搬送圧力と圧縮機の選定
- 搬送圧力 (P)
- 配管抵抗を克服し、高さと端末設備抵抗を高める必要があり、通常は経験式や実験で確定する。
- 計算の簡略化:
- 水平パイプ圧力損失 & デルタ; Pレベル & prop;DL & sdot;v2 & sdot;& rho;混合 (Lは管長、vは流量、Dは管径、 & rho;混合は混合密度)。
- 垂直リフト圧力 & デルタ; P垂直 = & rho; ミックス & sdot;g & sdot;h(hはリフト高さ)。
- 総圧力: P = P大気 & デルタ; P水平 & デルタ; P垂直 & デルタ; Pターミナル。
- コンプレッサー排気量(Qコンプレッサー)
Qコンプレッサー = P排気Q実 & sdot;P吸気
Qコンプレッサー = Q実 & sdot;PP大気
- 単位統一: 圧力単位が一致していることを確認します (barやMPaなど)。
四、キーパラメータ最適化提案
- 固気比選択
- 高固ガス比はガス使用量を減らすことができるが、より高圧力とより複雑な設備 (回転弁、発送タンクなど) が必要である。
- 低固気比はシステムを簡素化するが、エネルギー消費量が高く、経済性と効率をバランスさせる必要がある。
- 流量コントロール
- 粉体の搬送速度は通常10 & simである30m/sは、堆積 (流量が低すぎる) や過度の摩耗 (流量が高すぎる) を避ける必要がある。
- 計算の参考: パイプ径Dと体積流量Qによると、流速v = & pi;D24Q。
- 配管設計
- エルボ、バルブなどの局所抵抗素子を減らし、圧力損失を低減する。
- 管径の選択は、流量と圧力損失を両立させる必要があり、通常は反復計算で最適値を決定する。
五、まとめ式
粉体エアコンプレッサの搬送に必要な空気量 (圧縮機排気量) の簡略計算式は次の通りである
Qコンプレッサー = 60 & sdot; Μ & sdot;& rho; ガス & sdot;Pm & sdot;K & sdot;P大気
パラメータの説明:
- M: 粉体質量流量(kg/h)
- K:安全係数 (1.1 ~ 1.3)
- Μ: 固気比(kg粉体/kg空気)
- & Rho; ガス: 空気密度(kg/m & sup3;);
- P: 輸送圧力 (絶対圧力、単位はP大気と一致しなければならない)
- P大気: 大気圧 (通常は1 bar)。
注意事項:
- 実際の計算は粉体の特性 (粒度、湿度、流動性など) に合わせて修正する必要がある
- 複雑なシステムはCFDシミュレーションや実験でパラメータ選択を検証することを推奨する。
