【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。
來(lái)源:本站原創(chuàng)
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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