已知气体流量为180m^3/min，管路长度为70米，最大允许背压为10 kPa.求管路直径

根据已知条件,可以计算出管路直径如下:

1. 首先,确定流量单位转换关系:1秒=60秒、1分钟=60秒、1小时=60分钟

所以,180 m^3/min = 180*(60/1)m^3/s = 10800 m^3/h

2. 根据流量计算公式:流量Q=速度v*管道面积A。其中,面积A=π*r^2(r为管径)

所以,管道面积A=Q/(v*π)=10800/(12*π)=100m^2(一般气体输送速度均取10-15m/s,此处取12m/s)

3. 求得管道面积A后,即可求得管道半径r: A=π*r^2,所以r=√(A/π)=√100/π=5(m)

管道直径D=2*r=10(m)

4. 但是,上述得到的管道直径还需进行背压校核。背压∆P和流量Q的关系为:∆P=R*8*Q^2/(π^5*D^4)

   其中,R为气体比热比(R=0.287kJ/kg.K)

   8Q^2/(π^5*D^4)=10(kPa)

   D=(8*Q^2/π^5/∆P)^(1/4)=9.92(取10米)

5. 综上,当流量Q为10800m^3/h、管道长度70米且允许最大背压为10kPa时,管道直径应取10米。

如果取9米,背压会超过10kPa;如果取11米,管材成本会增加,且可以引起能量损失,不够经济。

所以,在满足一定的经济性和运输质量的前提下,合适的管道直径选择是10米。当然,上述计算过程中作了一定的简化和理想化假设,实际工程设计时还需考虑更多因素,以确认最终的管道直径。