需要多大的桶槽?氮氣緩衝槽的內容積
設置氮氣緩衝槽的原因 鋼鐵加工廠的老闆問了一個問題：我們新採購了一台雷射加工機，氮氣使用量比之前採購的機器用量還要高，原本設置的儲槽距離新的設備有點距離，使得氮氣儲槽管線到雷射加工機運輸氣體時產生壓降。為了解決這個問題，他們預計採購一個緩衝槽，但是其大小及使用壓力未決定，還在想如何解決這個問題？ 氮氣緩衝槽的已知需求 新的機器設備要求需要 8000.0 l/hr ，使用壓力為 5 kgf/cm^2 。緩衝槽環境溫度最高為 60 ℃。入口壓力為 20 kgf/cm^2。槽體預計設置出口大小為 2 in 的管嘴。預計設計連續使用 30 分鐘。 氮氣緩衝槽設計需求；轉換成工程單位，使用 SI 系統 (以 1.0 kgf = 10 N 計算)。 出口流量： 8000.0 l/hr = 8.0 m/hr 設計壓力： 20 kgf/cm^2 = 2.0 MPa 設計溫度：60 ℃= 333.0 K 緩衝時間： 30 min 出口壓力： 5 kgf/cm^2 = 0.5 MPa 出口管嘴： NPS 2 Sch. 160 (請見說明) 氮氣的氣體常數 R = 296.8 J/(kg*K) 代入 Maxima 程式 程式設計以內容物氣體為理想氣體，未包含溫度變化因素。經 Maxima 程式計算後 ，得到氮氣儲槽內容積至少要 0.2701 m^3，壓力為 2.0 MPa。 詳細計算過程請見 Maxima 程式說明。 Maxima 程式 /* 計算儲氣緩衝槽 */ kill ( all ); load ( "ezunits" ); load ( "physical_constants" ); declare_unit_conversion(1 . 0`kgf = 10 . 0 `N); declare_unit_conversion(1 . 0`hr = 60 . 0 `minute); declare_unit_conversion(1 . 0`atm = 101325 . 0 `Pa); unit_system : "SI" ; /* 參數 */ P_g[ 1 ] : 2 . 0`MPa; P_g[ 2 ] : 0 . 5`MPa; P_g[ 3 ] : 0 . 0`MPa; /* 絕對壓力