【壓縮機(jī)網(wǎng)】一個(gè)完整、高效、節(jié)能與環(huán)保的壓縮空氣系統(tǒng)，必然包含一個(gè)設(shè)計(jì)科學(xué)、施工規(guī)范、運(yùn)行節(jié)能、材料環(huán)保的壓縮空氣輸氣管道，否則前端再好的空壓機(jī)與后處理配置，再節(jié)能的設(shè)計(jì)與運(yùn)營(yíng)，凈化再好的壓縮空氣，在經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)不科學(xué)、施工不規(guī)范、材料不環(huán)保的輸氣管道后，前端的優(yōu)勢(shì)都將不復(fù)存在，并且還會(huì)給末端的用氣設(shè)備、用氣工藝造成嚴(yán)重的影響，甚至造成不可估量的損失。為此，對(duì)壓縮空氣輸氣管道的認(rèn)識(shí)，也需要隨著時(shí)代的發(fā)展、市場(chǎng)變化、科技的進(jìn)步而提升。

　　以往我們從事空壓機(jī)經(jīng)銷的人員，更多關(guān)注的是空壓機(jī)與自身的訂單是否能成交，而輸氣管道僅僅是根據(jù)用氣單位的圖紙來(lái)施工或配置，關(guān)于是否合理，是否科學(xué)，是否節(jié)能，是否環(huán)保不在我們的考慮之列。但是隨著行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的加劇與政府對(duì)壓縮空氣系統(tǒng)管制方式的調(diào)整，用氣企業(yè)也在不斷優(yōu)化成本，將以前必須由設(shè)計(jì)院等單位來(lái)設(shè)計(jì)的壓縮空氣管道，部分或全部由自己來(lái)設(shè)計(jì)或由空壓機(jī)經(jīng)銷商來(lái)幫助設(shè)計(jì)，為此，對(duì)我們空壓機(jī)經(jīng)銷的業(yè)務(wù)能力，又提出了新的要求。

　　壓縮空氣在管道中輸送時(shí)，由于摩擦（摩擦與管材、管徑有關(guān)系）和局部變化（局部變化的造成可能是管的彎道、閥門、變徑等）而造成的壓力損失是氣動(dòng)系統(tǒng)主要的能量損失，因此管道設(shè)計(jì)中如何選擇管道直徑與布置管道，并預(yù)先把輸氣管道的壓力損失控制在一定的范圍內(nèi)，對(duì)最終選擇空壓機(jī)是十分重要的；如何選擇管材，并預(yù)先把輸氣管道對(duì)壓縮空氣的二次污染控制在一定的程度，對(duì)最終選擇壓縮空氣凈化設(shè)備也是十分重要的。本文主要探討設(shè)計(jì)管道的注意事項(xiàng)和如何選擇管徑。

　　管道合理布置的原則是在滿足生產(chǎn)工藝要求情況下，盡量減少阻力，因阻力所造成的壓力損失巨大。這不僅造成用氣壓力不夠，還會(huì)造成壓縮空氣系統(tǒng)能耗的上升。眾所周知，壓縮空氣產(chǎn)氣端每升高1MPa的壓力，將多消耗空壓機(jī)總功率5～7%以上的能耗，在設(shè)計(jì)管道時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

　　1、為減少管內(nèi)阻力，在滿足生產(chǎn)要求的情況下，盡量縮短管道長(zhǎng)度和減少管徑局部變化，如減少閥門、減少變徑等；

　　2、為減少管內(nèi)應(yīng)力，在滿足生產(chǎn)要求的情況下，盡量選擇管內(nèi)壁比較光潔且產(chǎn)生阻力小的管材，如鋁合金管材、不銹鋼管材及銅管材；

　　3、為不使管道內(nèi)產(chǎn)生較大的靜壓頭降低，應(yīng)避免有較大的動(dòng)頭增量，這就要求分支管道的氣流速度，不宜比主管道內(nèi)的氣流速度增加過(guò)多；

　　4、為了保證分支管內(nèi)有均勻的流量分配，分支管宜采取對(duì)稱布置；

　　5、管道直徑變化時(shí)，斷面不許突然改變。

　　要達(dá)到以上要求，我們可以根據(jù)以下方式來(lái)選擇管材：

　　1、根據(jù)經(jīng)濟(jì)流速選擇管徑

　　當(dāng)流量一定時(shí)，管徑越大氣流速度越小，沿程壓力降越低，但投資費(fèi)用越高；反之，如果管徑選小些，流速增大了和投資費(fèi)用減少了，但壓力降就高了。因此，應(yīng)把兩方面的因素綜合考慮，我們?cè)谠O(shè)計(jì)中常用“經(jīng)濟(jì)流速”來(lái)選擇輸氣管道直徑。表1為壓縮空氣經(jīng)濟(jì)流速推薦表。

　　經(jīng)濟(jì)流速（c）選定后，我們可以根據(jù)容積流量（qv），按以下公式確定輸氣的管道內(nèi)直徑：

 

　　例：向某車間提供壓力為0.6MPa的壓縮空氣，最大用氣量為6Nm3/min，輸氣管道的內(nèi)徑應(yīng)為：

 

　　2、根據(jù)管道壓力降來(lái)選擇管徑

　　管道系統(tǒng)總的壓力降，應(yīng)包括系統(tǒng)內(nèi)各段管道摩擦損失和局部損失之和。每一根管道的摩擦壓力降為：

　　以上式中：用標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的容積流量qv（Nm3/min）表示流量，     為考慮管路配件的局部損失系數(shù)，其值一般為1.1～1.2，為實(shí)際管子的長(zhǎng)度，壓力為0.7～0.8MPa。  為管子的直徑，如果預(yù)先確定管壓降Δp（工廠輸氣條件下，可按每1k管道壓力損失為0.03～0.06MPa），則可按下式，計(jì)算出輸氣管道的直徑：

 

　　3、在實(shí)際管道設(shè)計(jì)工作中，對(duì)于閥門、管件管道附件上發(fā)生的空氣阻力不是特別好計(jì)算，為此，在計(jì)算管網(wǎng)中局部流阻時(shí)，工程上經(jīng)常用“當(dāng)量直徑”的概念，即用一定長(zhǎng)度的直管道代替相應(yīng)的閥門、管件管道附件，此直管道在同等環(huán)境下所產(chǎn)生的阻力即被替代對(duì)象的阻力。如表2。

　　如：一個(gè)內(nèi)徑為80mm的直角彎頭的氣流阻力，相當(dāng)于5米長(zhǎng)的同徑直管的阻力。

　　在工程設(shè)計(jì)時(shí)，通常是先按計(jì)算流量及經(jīng)驗(yàn)流速計(jì)算出各區(qū)段的管徑，再校核各區(qū)段的壓力降，使最大壓力降控制在允許范圍之內(nèi)。若超出允許范圍，應(yīng)重新選定較低的流速確定管徑，直到壓力降在允許的范圍之內(nèi)。壓力降的允許控制范圍是根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較分析得出的，一般的機(jī)械工廠，壓力降一般控制在5～8%。

　　空壓機(jī)經(jīng)銷商在實(shí)際工作中，通常將管道工程（含設(shè)計(jì)、施工等）的工作都轉(zhuǎn)包給管道工程公司或施工團(tuán)隊(duì)來(lái)做，而經(jīng)銷商與承包商兩個(gè)不同的利益體，兩者也經(jīng)常發(fā)生矛盾與糾紛。為了掌握主動(dòng)權(quán)，減少矛盾，同時(shí)能為自己的客戶提供更專業(yè)的服務(wù)，作為專業(yè)的空壓機(jī)經(jīng)銷商也應(yīng)掌握壓縮空氣輸送管道專業(yè)知識(shí)，尤其是有關(guān)管道大小的選擇與管道管網(wǎng)的布置的知識(shí)。因?yàn)檫x擇合適管道和設(shè)計(jì)優(yōu)化的管網(wǎng)，一則可以為自己節(jié)省材料資金，二則降低工程的施工難度，三則在節(jié)能越來(lái)越受重視的時(shí)代，節(jié)能型壓縮空氣管網(wǎng)越來(lái)越受到用氣企業(yè)的親睞。

 

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