题目
某食品厂拟采用隧道式连续式微波炉对混合营养粉进行干燥,微波炉的处理能力为400(kg/h)。已知:输送带[1]宽度800(mm);有效干燥时间为5(min);物料在输送带上装载密度为5(kg/m)^2。求:(1)输送带速((m/min));(2)干燥段的载物输送带长度((m))。
某食品厂拟采用隧道式连续式微波炉对混合营养粉进行干燥,微波炉的处理能力为$400\text{kg/h}$。已知:输送带[1]宽度$800\text{mm}$;有效干燥时间为$5\text{min}$;物料在输送带上装载密度为$5\text{kg/m}^2$。求:(1)输送带速($\text{m/min}$);(2)干燥段的载物输送带长度($\text{m}$)。
题目解答
答案
1. 根据处理能力 $ 400\,\text{kg/h} $,每分钟处理量为 $ \frac{20}{3}\,\text{kg/min} $。
物料面积为 $ A = \frac{\frac{20}{3}}{5} = \frac{4}{3}\,\text{m}^2/\text{min} $。
输送带速度为:
\[
v = \frac{A}{\text{宽度}} = \frac{\frac{4}{3}}{0.8} = \frac{5}{3}\,\text{m/min}
\]
2. 干燥段长度为:
\[
L = v \times t = \frac{5}{3} \times 5 = \frac{25}{3}\,\text{m}
\]
最终结果:
(1) 输送带速度为 $ \frac{5}{3}\,\text{m/min} $(约1.6667 m/min)。
(2) 干燥段长度为 $ \frac{25}{3}\,\text{m} $(约8.3333 m)。
解析
本题主要考查根据食品厂微波炉干燥混合营养粉的相关参数,计算输送带速度和干燥段载物输送带长度,解题关键在于利用处理能力、装载密度、有效干燥时间和输送带宽度等条件,通过逐步推导得出所需结果。
- 计算输送带速度
- 首先,将微波炉的处理能力从每小时的千克数转换为每分钟的千克数。已知处理能力为$400\text{kg/h}$,因为$1$小时等于$60$分钟,所以每分钟处理量为$\frac{400}{60}=\frac{20}{3}\text{kg/min}$。
- 然后,根据物料在输送带上的装载密度为$5\text{kg/m}^2$以及有效干燥时间为$5\text{min}$,可计算出每分钟需要处理的物料面积$A$。由于每分钟处理的物料质量等于装载密度乘以物料面积,所以物料面积$A$等于每分钟处理量除以装载密度,即$A = \frac{\frac{20}{3}}{5}$。
根据分数除法法则,除以一个数等于乘以它的倒数,可得$A=\frac{20}{3}\times\frac{1}{5}=\frac{4}{3}\text{m}^2/\text{min}$。 - 最后,已知输送带宽度为$800\text{mm}$,因为$1\text{m}=1000\text{mm}$,所以$800\text{mm}=0.8\text{m}$。输送带速度$v$等于每分钟需要处理的物料面积除以输送带宽度,即$v = \frac{A}{\text{宽度}}=\frac{\frac{4}{3}}{0.8}$。
将$0.8$转化为分数$\frac{4}{5}$,则$v=\frac{4}{3}\div\frac{4}{5}=\frac{4}{3}\times\frac{5}{4}=\frac{5}{3}\text{m/min}$。
- 计算干燥段的载物输送带长度
已知输送带速度$v = \frac{5}{3}\text{m/min}$,有效干燥时间$t = 5\text{min}$,根据距离等于速度乘以时间的公式,干燥段长度$L$为$L = v \times t=\frac{5}{3} \times 5=\frac{25}{3}\text{m}$。