压缩空气在管道中的流速之答禄夫天创作
时间:二O二一年七月二十九日
在计算压空管道管径时,压缩空气在管道中的流速一般取几多比力合适?
管道的设计计算——管径和管壁厚度
空压机是通过管路、阀门等和其它设备构成一个完整的系统.管道的设计计算和装置不妥,将会影响整个系统的经济性及工作的可靠性,甚至会带来严重的破坏性事故.
A.管内径:管道内径可按预先选取的气体流速由下式求得:
式中, 为管道内径( ); 为气体容积流量( ); 为管内气体平均流速( ),下表中给出压缩空气的平均流速取值范围. 管内平均流速推荐值
气体介质 压力范围 (Mpa)0 o; b F7 S# h8 H 平均流速 (m/s)
空 气 0.3~0.6 10~20 0.6~1.0 10~15 1.0~2.0 8~12 2.0~3.0 3~6
注:上表内推荐值,为输气主管路(或主干管)内压缩空气流速推
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荐值;对长度在1m内的管路或管路附件——冷却器、净化设备、压力容器等的进出口处,有装置尺寸的,可适当提高瞬间气体流速.
例1:2台WJF-1.5/30及2台H-6S型空压机共同使用一根排气管路,计算此排气管路内径.
已知WJF-1.5/30型空压机排气量为1.5 m3/min 排气压力为3.0 MPa
已知H-6S型空压机排气量为0.6 m3/min 排气压力为3.0 MPa 4台空压机合计排气量 =1.5×2+0.6×2=4.2 m3/min=252 m3/h
如上表所示u=6 m/s
带入上述公式 =121.8 得出管路内径为121 .
B.管壁厚度:管壁厚度 取决于管道内气体压力.
a.高压管道,可采纳碳钢、合金钢焊接钢管;中压管道,通常采纳碳钢、合金钢无缝钢管.其壁厚可近似按薄壁圆筒公式计算: =
式中, 为管内气体压力(MPa); 为强度平安系数 ,取[σ]为管材的许用应力(MPa),经常使用管材许用应力值列于下表; 为焊缝系数,无缝钢管 =1,直缝焊接钢管 =0.8; 为附加壁厚(包括:壁厚偏差、腐蚀裕度、加工减薄量),为简便起见,通常当 >6mm
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时, ≈0.18 ;当 ≤6mm时, =1mm. 当管子被弯曲时,管壁应适当增加厚度,可取
= 式中, 为管道外径; 为管道弯曲半径.
b.高压管道的壁厚,应查阅相关专业资料进行计算,在此不做叙述.
经常使用管材许用应力
钢 号 壁 厚(mm)分歧温度下需用应力值 (MPa)
≤20oC 100oC 150oC 10 ≤10 113 113 109
20 133 133 131
Ocr18Ni9Ti 140 140 140
1cr18Ni9Ti 140 140 140
注:管路输气压力在1.5MPa以上时,管路资料推荐采纳20#钢.
例2: 算出例1中排气管路的厚度.管路资料为20#钢
公式 = 中 n=2 , p=3.0 MPa , =121
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如上表20#钢150oC时的许用应力为131,即σ=131
=1 , C =1 带入公式 = = =3.8 mm 管路厚度取4 mm
压缩空气管径的选择(2009-03-29 21:43:42) 1、平方单元上面压缩空气压力及速度的换算 ρV2
ρ---密度 (压缩空气密度) V2---速度平方
P--静压(作用于物体概况) 2、压缩空气流量、流速的计算
流量=管截面积X流速=0.002827X管径^2X流速(立方米/小时)^2:平方.管径单元:mm 流速可用柏努力方程; Z+(V2/2g)+(P/r)=0 r=ρg
V2是V的平方 ,是流速 Z是高度.(水平流动为0)
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ρ是空气密度.
P是压力(MPa)
3、压缩空气管路配管应注意的事项
(1) 主管路配管时,管路须有1°~2°的倾斜度,以利于管路中冷凝水的排出,如图1、图2所示.
(2) 配管管路的压力降不得超越空压机使用压力的5%,故配管时最好选用比设计值年夜的管路,其计算公式如下: 管径计算d= mm= mm
其中Q压-压缩空气在管道内流量m3/min V-压缩空气在管道内的流速m/s Q自-空压机铭牌标量m3/min
p排绝-空压机排气绝压bar(即是空压机排气压力加1年夜气压)
(3) 支线管路必需从主管路的顶端接出,以防止主管路中的凝结水下流至工作机械中或者回流至空压机中.
(4) 管路不要任意缩小或放年夜,管路需使用渐缩管,若没有使用渐缩管,在接头处会有扰流发生,发生扰流则会招致年夜的压力降,同时对管路的寿命也有晦气影响.
(5) 空压机之后如果有储气罐及干燥机等净化缓冲设备,理想的配
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管顺序应是空压机+储气罐+干燥机.储气罐可将部份的冷凝水滤除,同时也有降低气体温度的功能.将较高温度且含水量较少的压缩空气再导入干燥机,则可减轻干燥机负荷.
(6) 若空气使用量很年夜且时间很短,最好另加装一储气罐做为缓冲之用,这样可以减少空压机加泄载次数,对空压机使用寿命有很年夜的益处.
(7) 管路中尽量减少使用弯头及各种阀类.
(8) 理想的配管是主管线环绕整个厂房,这样可以在任何位置均可以获得双方向的压缩空气.如在某支线用气量突然年夜增时,可以减少压降.除此之外,在环状主管线上应配置适当的阀组,以利于检修时切断之用.
(9) 多台空压机空气输出管道并联联网时,空压机输出端无须加装止回阀.
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