压缩空气管道的设计计算
压缩空气管径计算公式
压缩空气管径计算公式在进行压缩空气管径计算时,可以使用经验公式或者基于流体力学原理的计算方法。
其中,常用的经验公式包括Darcy-Weisbach公式、Hazen-Williams公式和Manning公式等。
Darcy-Weisbach公式是一种广泛使用的压力损失计算方法。
它的计算公式如下:ΔP=f*(L/D)*(ρ*V²/2)其中,ΔP为单位长度管道的压力损失,f为摩擦系数,L为管道长度,D为管径,ρ为气体密度,V为气体流速。
摩擦系数f可以根据流体的性质和管道材料的光滑度进行估算。
对于压缩空气来说,一般可以参考摩擦系数表进行估算。
Hazen-Williams公式是一种适用于水流的经验公式,它的计算公式如下:Q=1.318*C*A*R^(0.63)*S^(0.54)其中,Q为单位时间通过管道的流量,C为摩擦系数,A为管道的横截面积,R为液体的水力半径,S为管道的平均液体坡度。
Manning公式是一种适用于开放式渠道计算的经验公式,它也可以用于压缩空气管道的计算。
它的计算公式如下:Q=1.486*A*n*R^(0.67)*S^(0.5)其中,Q为单位时间通过管道的流量,A为管道的横截面积,n为曼宁粗糙系数,R为管道的液体半径,S为管道的平均液体坡度。
在进行压缩空气管径计算时,需要先确定系统的工作要求,包括所需流量、工作压力、压力损失限制等。
然后根据所选择的公式进行计算,得到合适的管径。
此外,在进行管径计算时还需要考虑管道的材料选择。
不同的管道材料具有不同的摩擦系数和光滑度,对管径的选择也会有影响。
一般来说,使用光滑度较大的管材可以减小摩擦损失,提高系统的运行效率。
总之,压缩空气管径的计算需要综合考虑多个因素,包括流速、压力损失、管道材料和系统需求等。
准确选择合适的管径可以提高系统的效率和稳定性,减少能源消耗,实现经济效益和环境效益的双重收益。
压缩空气管道的选择
压缩空气管道的选择d=18.8(Q/v)1/2d为管道内径,mmd为管道内径,mmQ为介质容积流量,m3/hv为介质平均流速,m/s,此处压缩气体取流速10-15m/s。
计算,d=48.5mm,实际取57×3.5管道即可。
说明,上述计算为常温下的计算,输送高温气体另行计算为宜。
上述Q指实际气体流量,当指标况下应换算为实际气体流量,由pv=nRT 公式可推导出。
一、空压管道设计属于压力管道范畴(压力大于0.1MPa,管径大于25MM),你所在的单位应持有《中华人民共和国特种设备设计许可证》。
二、空压站及管道设计,应参照有关规范及相关设计手册。
1、GB50029-2003 压缩空气站设计规范2、GB50316-2000 工业金属管道设计规范3、动力管道设计手册机械工业出版社三、压力管道设计,应按持证单位的《设计质量管理手册》《压力管道设计技术规定》《设计管理制度》等工作程序进行,这是单位设计平台的有效文件,有利于设计工作的正常开展。
四、设计前应有相关设计参数,你的问题中没有说明,无法具体回答。
五、问题1①管材的使用要求应按GB50316-2000执行,参照相关的材料章节。
②公称直径为表征管子、管件、阀门等囗径的名义内直径,其实际数值与内径并不完全相同。
钢管是按外径和壁厚系列组织生产的,管道的壁厚应参照GB50316中金属管道组成件耐压强度计算等有关章节。
根据GB/8163或GB3087或GB6479或GB5310,选用壁厚应大于计算壁厚。
问题2①压力管道的连接应以焊接为主,阀门、设备接囗和特殊要求的管均应用法兰连接。
②有关阀门的选用建议先了解一下阀门的类型、功能、结构形式、连接形式、阀体材料等。
压缩空气管可选用截止阀和球阀,大管径用截止阀,小管径用球阀。
一为安全,二为经济,所谓安全,就是有毒易燃易爆的介质,比如乙炔、纯氧管道,这些介质一旦流速过快,有爆炸等安全方面的危险,所谓经济,就是要算经济账,比如你的压缩空气,都是用压缩机打出来的,压缩机要消耗电,或者消耗蒸汽,要耗电就要算钱,经济流速的选择就是因流速而引起的压力降不能过大,要在经济的范围之内。
压缩空气流量及管径计算
压缩空气流量及管径计算压缩空气流量及管径计算是在工程设计或实际应用中常见的计算问题。
在许多行业中,如制造业、采矿、化工等,压缩空气是一种重要的能源形式,用于动力传输、工艺操作和设备控制等方面。
因此,准确计算压缩空气流量及管径对于工程设计和设备选型至关重要。
Q=P*V/(T*1000)其中,Q代表流量,单位是标准立方米每分钟(Nm³/min);P代表压力,单位是千帕(kPa);V代表体积,单位是立方米(m³);T代表温度,单位是摄氏度(℃)。
公式中的1000是对应的单位转换因子。
在计算压缩空气流量时,需要考虑到实际的工作条件和要求。
例如,如果工程或设备需要特定的压力和流量范围,那么可以使用以上公式计算出对应条件下的流量。
同时,还需要考虑到空气压缩机的性能参数,如排气压力、工作效率等,以确保选型的准确性。
对于管径的计算,可以使用以下方法:1. 根据流量和压力损失计算:根据流量和压力损失的关系,结合管道的长度和管材的摩擦系数,可以使用Darcy-Weisbach或其他经验公式来计算管径。
这种方法需要考虑流体的性质、管道的材质和其他一些参数,计算比较复杂,但较为准确。
2.根据流速和雷诺数计算:根据流体在管道中的流速、雷诺数和管道材料等参数,可以使用流体力学原理来计算合适的管径。
这种方法需要较多的流体力学知识和计算,适用于复杂的管道系统。
在使用以上方法计算管径时,需要考虑以下因素:1.流量要求:根据工程或设备的实际需要,确定所需的流量范围。
这通常是根据生产工艺或设备性能要求等来确定的。
2.压力损失:根据管道长度、管道材质和流体的性质来计算压力损失,确保流体能够在管道中正常运输。
3.流体性质和条件:根据流体的性质,如密度、粘度等,以及流体和环境的温度和压力等条件,来选择合适的管径。
总之,压缩空气流量及管径计算是工程设计和设备选型中常见的问题,需要根据实际条件和要求来进行准确的计算。
通过使用适当的公式和方法,结合相关参数和条件,可以确保工程和设备的正常运行和使用。
压缩空气系统管道管径及水力计算表
J 32
K 1.272147321
L 20
M 3
N 23
O 106
P 2438
Q
压缩空气系统管道管径及水力计算表
使用说明:表格中红色为输入变量,红色输入变量是可调数值,黑色为计算结果值。 本公式计算依据为 1.《压缩空气站设计手册》
压缩空气 自由状态 流量 Qz 3 (Nm /min) (Nm3/h) 压缩空气 自由状态 流量 Qz0 压缩空气 压缩空气工 工作状态 作 压力 压缩空气工作 设定流 状态流量 (绝压) 速 温度 Qg P V t 3 MPa m /h (m/s) ℃ 选择管 径 DN mm 管段计算长度 当量长度 计算长度 比摩阻 Σ ld L=l+ Σld R (Pa/m) (m) (m)
序 号
管段 编号
计算管径 D=18.8(Qg/V)1/2 mm
实际流速 V=Qg*(18.8/DN)2 (m/s)
管长 l (m)
压力损失 ΔH=L*R (Pa)
备 注 管段局部阻力当量长度及设备阻力
A
B 1 15001
C 0.43
D 25.8
E 20
F
G 0.7 3.68571429
H 1.4
I 30.50385054
压缩空气管道的设计计算
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;管道的设计计算和安装不当,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:=i d 8.1821⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛u q v v q = u 28.18⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛i d式中,i d 为管道内径mm ;v q 为气体容积流量h m 3;u 为管内气体平均流速s m ,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注: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,有安装尺寸的限制,可适当提高瞬间气体流速;例1:2台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30型空压机排气量为 m 3/min 排气压力为 MPa已知H-6S 型空压机排气量为 m 3/min 排气压力为 MPa4台空压机合计排气量v q =×2+×2= m 3/min =252 m 3/h如上表所示u=6 m/s带入上述公式=i d 8.1821⎪⎭⎫ ⎝⎛u q v =i d 8.18216252⎪⎭⎫ ⎝⎛= mm 得出管路内径为121mm ;B.管壁厚度:管壁厚度δ取决于管道内气体压力;a.低压管道,可采用碳钢、合金钢焊接钢管;中压管道,通常采用碳钢、合金钢无缝钢管;其壁厚可近似按薄壁圆筒公式计算:min δ=[]c npnpd i +-ϕσ2 式中,p 为管内气体压力MPa ;n 为强度安全系数5.25.1~=n ,取σ为管材的许用应力MPa,常用管材许用应力值列于下表;ϕ为焊缝系数,无缝钢管ϕ=1,直缝焊接钢管ϕ=;c 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δ>6mm 时,c ≈δ;当δ≤6mm 时,c =1mm;当管子被弯曲时,管壁应适当增加厚度,可取'δ=Rd 20δδ+ 式中,0d 为管道外径;R 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;例2: 算出例1中排气管路的厚度;管路材料为20钢公式 min δ=[]c np npd i +-ϕσ2中 n=2 , p= MPa , i d =121 如上表20钢150o C 时的许用应力为131,即σ=131ϕ=1 , C =1 带入公式min δ=[]c np npd i +-ϕσ2=1321131212132+⨯-⨯⨯⨯⨯= mm 管路厚度取4 mm。
压缩空气管径的设计计算及壁厚
压缩空气管径的设计计算及壁厚1.确定气体流量:首先需要确定所需传输的压缩空气的气体流量,一般以标准体积流量表示,单位为立方米/分钟或立方英尺/分钟。
2.确定压力损失:计算压缩空气在管道传输中的压力损失,根据流量和管道长度来确定管道的摩阻系数。
根据气体传输的相关经验公式,计算得到气体在管道中的压力损失值。
3.选择管道材料:根据压缩空气的使用环境和工作条件选择合适的管道材料,常见的材料有铜管、镀锌管、不锈钢管等。
不同材料的管道具有不同的特性和耐压能力,根据实际情况选择合适的材料。
4. 计算管道直径:根据流量和压力损失值,采用Colebrook-White方程或其他管道流体力学公式,计算得到合适的管道直径。
直径的计算一般需要结合其他因素,如压力损失限制、经济性、施工便利性等进行综合考虑。
5.设计壁厚:根据所选择的管道材料和管道直径,结合设计标准和规范,确定合适的管道壁厚。
壁厚的设计一般要满足管道的强度和刚度要求,并考虑到管道的焊接性能和耐腐蚀性能。
在压缩空气管道设计过程中,需要注意以下几个要点:1.管道长度:管道长度对于压缩空气的传输有一定影响,较长的管道会增加压力损失。
因此,在设计计算时需要考虑管道长度,并进行相应的修正。
2.管道接头:管道连接方式也会对压缩空气管道的性能和压力损失产生一定影响。
常见的连接方式有焊接、螺纹连接、法兰连接等,需根据实际情况选择合适的连接方式,并考虑连接处的压力损失。
3.安全性考虑:在压缩空气管道设计中,应充分考虑系统的安全性,包括防止管道爆炸、泄漏等安全问题。
合理选择管道材料、设计合适的壁厚,并进行可靠的管道连接和保护措施,以确保系统的安全运行。
总之,压缩空气管径的设计计算及壁厚的选择要根据具体的使用需求、工作条件和管道特性进行综合考虑,合理设计管道尺寸和壁厚,以提高系统的传输效果和安全性。
压缩空气管径设计
压缩空气管径的设计1、平方单位上面压缩空气压力及速度的换算公式:P=0.5ρV2ρ---密度(压缩空气密度)V2---速度平方P--静压(作用于物体表面)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。
管径单位:mm流速可用柏努力方程;Z+(V2/2g)+(P/r)=0r=ρgV2是V的平方,是流速Z是高度.(水平流动为0)ρ是空气密度.g是重力加速度=9.81P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过空压机使用压力的5%,故配管时最好选用比设计值大的管路,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/minV-压缩空气在管道内的流速m/sQ自-空压机铭牌标量m3/minp排绝-空压机排气绝压bar(等于空压机排气压力加1大气压)(3) 支线管路必须从主管路的顶端接出,以避免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大,管路需使用渐缩管,若没有使用渐缩管,在接头处会有扰流产生,产生扰流则会导致大的压力降,同时对管路的寿命也有不利影响。
(5) 空压机之后如果有储气罐及干燥机等净化缓冲设备,理想的配管顺序应是空压机+储气罐+干燥机。
储气罐可将部分的冷凝水滤除,同时也有降低气体温度的功能。
将较低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) 若空气使用量很大且时间很短,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大的益处。
(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大增时,可以减少压降。
压缩空气在管道中的流量计算公式
压缩空气在管道中的流量计算公式1.简化公式:根据理想气体状态方程可以得出一个简化的流量计算公式。
假设压缩空气为理想气体,并且流动过程中没有明显的温度和压力变化,则可以使用以下公式计算流量:Q=C×A×√(2×ΔP/ρ)其中,Q表示流量,C表示流量系数,A表示管道的横截面积,ΔP表示压力差,ρ表示气体的密度。
这个公式适用于较小的压力差和较低的精度要求,由于没有考虑气体温度和压力的变化对流量的影响,所以只适合于一般的工程应用。
2.准确公式:在一些要求较高精度的应用中,可以使用更准确的公式来计算流量。
一种常用的公式是常柯法则(常焓扩流公式),它考虑了流动过程中气体的温度和压力变化。
Q=C×A×√((2×γ×P1×V1×(1-(P2/P1)^((γ-1)/γ)))/(γ-1)×M)其中,γ表示气体的绝热指数,P1和P2分别表示流动前后的压力,V1表示流动前气体的速度,M表示气体的摩尔质量。
这个公式适用于气体在管道中的等熵流动过程,可以更准确地计算流量。
但需要注意的是,这个公式要求输入比较多的参数,并且要求对气体的热力学性质有较好的了解。
3.更精确的方法:对于要求极高精度和复杂气体性质的流量计算,可以使用计算流体力学(CFD)模拟。
CFD模拟可以考虑多种复杂因素,如压力、温度、速度分布、流动边界条件等,从而提供更准确的流量计算结果。
但这种方法需要较高的计算资源和专业的软件,且较为复杂和耗时。
需要指出的是,以上介绍的公式和方法都是理论推导或简化模型,实际应用时仍需结合具体情况进行校正和修正。
同时,由于气体在管道中的复杂流动特性以及实际条件的不确定性,任何流量计算公式都有其局限性。
因此,在实际应用中应根据具体条件选择适合的公式和方法,并进行合理的修正和校正。
压缩空气系统设计中的计算公式及应用
压缩空气系统设计中的计算公式及应用本文介绍了压缩空气系统设计的基本原理,以及常用的公式,如:理想气体状态方程,流动连续性,流动压力损失,流速计算,以及压降计算方法以及考虑要点。
适合从事能源与动力的工程师参考。
1. 理想气体状态方程理想气体状态方程描述了理想气体在处于平衡态时压强、体积、物质的量、温度间关系的状态方程。
它建立在玻义耳-马略特定律、查理定律、盖-吕萨克定律等经验定律上,该方程可表述为:pV = nRT这个方程有如下变量:•p 理想气体的绝对压力•V 理想气体的体积•n 表示气体物质的量•T 理想气体的热力学温度•R 为理想气体常数从这个公式可知将一定量的自由状态理想气体压缩后体积会缩小,若理想气体与外界没有热交换,压力和温度会升高。
2. 气体流动连续性原理气体在管道中流动遵循连续性原理,是质量守恒定律的一种表现,对处于稳态流动的气体在管道各横截面上的质量流量相等,即q = ρ1*S1*v1 = ρ1*S2*v2这里:•q 气体质量流量•ρ气体密度•S 管道截面积•v 气体流速如果流动阻力不大,气体密度可视为常数,因此方程可写为Q = S1*v1 =S2*v2这里:•Q 气体体积流量 [m3/h]•ρ气体密度 [kg/m3]•S 管道截面积 [m2]•v 气体流速 [m/s]国际单位制的质量流量q单位是kg/s,体积流量Q单位是m3/s,但l/s,m3 / h也很常用。
3. 气体流动状态当压缩空气在直管中流动时,其流量取决于雷诺数(Reynolds number): Re=ρvd/μ其中:•v 平均流速•ρ气体密度•μ动力粘度• d 为特征长度(如管道直径)雷诺数是用来表征流体流动状况的无量纲数,它是流体的惯性与摩擦之间的无量纲比,可描述流动的两种基本状态:层流率或湍流率。
雷诺数和流动状态4 压缩空气在管道里的流动气体是可压缩的,特定管道系统中可输送的空气流量取决于湍流率,流动压降将是一个关键因素。
压缩空气管道流量计算
压缩空气管道流量计算1. 了解压缩空气首先,咱们得明白压缩空气是什么。
简单来说,它就是把空气“压”起来,变得密密实实的那种。
就像是把一袋棉花塞得满满当当的,表面看起来没什么特别,其实里面的能量可大了!压缩空气在工业上可谓是“万金油”,从喷漆、气动工具到自动化生产线,几乎无处不在。
它就像我们生活中的小助手,默默地为我们提供动力。
1.1 为什么要计算流量?说到流量,很多人可能觉得这是一件无聊的事情,但其实它和我们的生活息息相关。
想象一下,如果你家里的水管流量太小,洗个澡得等半天,那感觉可真不妙啊!同样,压缩空气的流量也是一样,流量太小,机器工作不顺畅,效率低得像蜗牛,这可不行!所以,了解流量的计算,才能让我们的设备“跑得飞快”。
1.2 流量的基本概念那么,流量究竟是什么呢?流量其实就是单位时间内流过某个截面的空气量,听起来复杂,其实就是在说“有多少空气在流动”。
它可以用立方米每分钟(m³/min)来表示。
想象一下,一根水管,水流得快,那流量就大;水流得慢,流量就小。
压缩空气的流量也是这个道理。
2. 流量计算的方法好,接下来我们进入正题:怎么计算流量呢?其实有几种常用的方法,下面就为大家一一讲解。
2.1 使用公式计算最简单的办法就是使用公式。
基本的流量计算公式是:流量= 空气速度× 截面积。
这个公式听起来像是数学课上的公式,但别担心,实际操作起来一点都不复杂。
你只需要测量一下管道的直径,然后计算出截面积,再测量空气的速度,嘿,这样就能得出流量了!要知道,精确的数据就像打麻将时的底牌,能让你稳赢不输。
2.2 使用流量计如果你觉得自己动手麻烦,那就可以考虑用流量计。
流量计就像是一个小侦探,它可以自动测量流量并显示出来,简单明了。
不过,流量计也有不同的类型,像涡轮流量计、超声波流量计等等,各有各的“绝活”。
选择合适的流量计,能够让你轻松掌握压缩空气的流量,就像一位老司机带你稳稳前行。
3. 流量计算中的注意事项当然,计算流量的时候可不是随便来就行的,还有一些细节需要注意哦!3.1 管道的材质与长度首先,管道的材质和长度也会影响流量。
压缩空气流量及管径计算
注:(1)对于较长的水平烟道,为防止积灰,在全负荷下的烟气流速不宜低于7 (2)烟道中灰分多时,为防止烟道磨损,烟气流速不宜大于12~15m/s
管道的设计计算——
空压机是通过管路、阀 影响整个系统的经济性及工 A.管内径:管道内径可按预
di 式中, d i 为管道内径( mm 给出压缩空气的平均流速取
气体介质 压力范围 p (Mpa) 平均流速 u(m/s)
0.3~0.6
10~20
空气
0.6~1.0 1.0~2.0
10~15 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)内压缩空气流速推荐值;对于长度在 1m 内的管路或
式中, d 0 为管道外径; b.高压管道的壁厚,应
(MPa) 150oC 109 131 140 140
例 2: 算出例 1 中排气管路的厚度。管路材料为 20#钢
公式
m in
=
npdi
2
np
c
中
n=2 ,
p=3.0 MPa , d i =121
如上表 20#钢 150oC 时的许用应力为 131,即σ=131
=1 , C =1 带入公式
m in
管路附件——冷却器、净化设备、压力容器等的进出口处,有安装尺寸的限制,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 qv =1.5×2+0.6×2=4.2 m3/min=252 m3/h 如上表所示 u=6 m/s
压缩空气管道的设计计算
压缩空气管道的设计计算
一、空气压缩管道的基本原理及设计要求
1、空气压缩管道的基本原理:空气压缩管道是一种将空气在一定压力下进行压缩后用来输送的设备,通常用于空气的输送和压缩,以及一些特定的工业应用。
空气压缩管道的结构一般由管道、电机、排气口、控制装置等组成,它们一起工作,可以将空气从低压状态转换成高压状态,从而满足不同的应用要求。
2、空气压缩管道的设计要求:
(1)空气压缩管道的设计需要考虑到管道的形状、材料、结构及其它重要参数,以确保管道可以满足设计所需的压力及应变率;
(2)设计时应考虑管道的主流速度、阻力、粘度及可能出现的噪声等,防止噪声对周围太过分解;
(3)重视空气压缩管道的安全问题,控制管道的安全压力,确保管道在高压运行期间能够正常运转;
(4)空气压缩管道设计时要考虑节流、节能、减少损耗及维护保养要求,使系统更加安全可靠。
二、空气压缩管道设计计算流程
1、确定空气压缩管道的接口尺寸:
为了满足输送介质的要求,空气压缩管道的压力管接口尺寸应根据被传输介质的特性和管道工作的规范进行选择。
管道压缩空气流量计算
资料内容
1、织造车间安装压缩空气计量仪表。
管道规格:Φ219×6 (内径200)
压力:0.6 MPa
流量:8400 m3/h
数量:织造2和织造车间3 各一只
安装位置:见压缩空气管道图
压缩空气的允许流速v(m/s)为8~12(DN≤50mm),10~25(DN>70mm)。
若已知体积流量qv(m3/h),
管径d=18.8×[(qv/v)^(0.5)]。
取v=10,d =57.6mm。
可选用DN50的管子。
(引自《简明管道工手册》,P.55)
己知管道压缩空气压强为6个大气压,管口直径为20MM,如何算出流量?
解:解这个题目有个假设,(1)流动阻力损失不计,(2)即压缩空气流至管口时,压力能全部转换为动能,即:
(v×v)ρ/2=P即:P=0.5ρV2
ρ---密度 1.2
V2---速度平方
P--静压(作用于物体表面)
P=6个大气压=0.6MPa=600000Pa(按工程大气压,1个工程大气压
=0.1MPa),ρ压缩空气的密度,按ρ≈1.2千克/立方米,代入上式得:
v=1000米/秒
因是压缩空气管道,工作压力P=0.6MPa,则管子可选用低压流体输送用焊接钢管,DN20的钢管外径为D=26.9mm,钢管壁厚S=2.8mm,得钢管内径为
d=21.3mm;
根据流量公式L=Av=(π/4)×0.0213×0.0213×1000=0.3563l立方米/秒=1282.78立方米/小时
计算原理是这样的,工程上搞设计时,可直接查用压缩空气管道计算表即可。
压缩空气流量及管径计算
流体种类
管道种类
离心泵吸水管
d≤250 d>250
离心泵出水管
锅炉给水
往复泵吸水管 往复泵出水管
给水总管
高、中压锅炉主给水管道
超高压锅炉主给水管道
凝结水泵吸水管
凝结水 凝结水泵出水管
自流凝结水管
上水管、冲洗水管(压力)
上水 软化水管、反洗水管(压力)
反洗水管(自流)、溢流水管
m
in
=
npdi
2
np
管路厚度取 4 m
B.管壁厚度:管壁厚度 取决于管道内气体压力。 a.低压管道,可采用碳钢、合金钢焊接钢管;中压管道,通常采用碳钢、合金钢无缝钢管。其壁
厚可近似按薄壁圆筒公式计算:
m in
=
npdi
2
np
c
式中, p 为管内气体压力(MPa); n 为强度安全系数 n 1.5~2.5,取[σ]为管材的许用应力(MPa),
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。
常用管材许用应力
钢号
壁厚 (mm)
不同温度下需用应力值
≤20oC
100oC
10
113
113
20 Ocr18Ni9Ti
≤10
133 140
133 140
1cr18Ni9Ti
140
140
注:管路输气压力在 1.5MPa 以上时,管路材料推荐采用 20#钢。
(MPa) 150oC 109 131 140 140
例 2: 算出例 1 中排气管路的厚度。管路材料为 20#钢
公式
m in
=
npdi
压缩空气管道长度和压力损失简便计算方法
压缩空气管道长度和压力损失简便计算方法1. 概述1.1 提出问题天哪,电脑研发部门的朋友们,大家刚通电飙了一把《英雄联盟》,结果发现办公室的电脑都卡得像乌龟爬。
啊哈哈,不敢相信这个问题是由于空气管道长度和压力损失引起的!我还以为是因为我们每个人都在滋瓷自己的操作。
不过既然这是个问题,让我们开开心心地解决它吧!1.2 目标我们的目标是通过一种简便计算方法来确定压缩空气管道的长度和压力损失。
我要告诉你,这个方法要比做数学计算题简单多了,就像解决吃鸡游戏中的难题一样轻松!让我们开始吧!2. 简便计算方法2.1 算法思路听我说,这个简便计算方法其实就是一个近似算法。
我们会做一些适当的假设,然后使用公式去计算压缩空气管道的长度和压力损失。
注意啦,这个方法不是万能的,但在我们的日常生活和工作中完全够用了!2.2 计算步骤首先呢,我们要知道管道的直径和空气的流量。
然后我们假设气体是稳定的,不发生流量的变化和管道内部摩擦的影响。
这就像我们玩游戏时,队友都非常默契一样,互相协作没有误差。
接下来,我们通过公式计算管道的长度。
我们用这个公式:L = (k * D^5 * P) / (Q * sqrt(ΔP))。
这里的D是管道直径,P是单位长度的压力损失,Q是流量,ΔP是起始和终止压力的差值。
用这个公式,我们就能把管道长度算出来了!然后,我们还可以计算压力损失。
我们用这个公式:ΔP = (k * L * Q^2) / (D^5 * P)。
这里的k是一个常数,L是管道长度,Q是流量,D是管道直径,P是单位长度的压力损失。
有了这个公式,压力损失也不成问题啦!3. 结论3.1 结果分析哇塞,我们通过这个简便计算方法得出了压缩空气管道的长度和压力损失的结果!不过要注意,这个结果只是一个近似值,不是绝对准确的。
就像我们玩游戏时,有时候打得很凶猛,但输的比比皆是。
3.2 适用范围这个简便计算方法适用于我们的日常生活和工作需求。
如果你需要更精确的计算结果,可能就要用复杂的数学模型了。
压缩空气管径计算
压缩空气管径计算压缩空气管径计算是指根据一定的参数和条件,确定压缩空气管道的合适管径。
正确选择管径可以确保压缩空气流动畅通,减少能量损失,并提高系统的效率。
压缩空气管径计算主要依据气体流量、管道长度、压力损失和允许的最大压力降等因素。
首先,需要确定气体流量。
常用的单位是立方米/小时或立方英尺/分钟。
气体流量可以根据需要供应的设备数量和每个设备所需的流量来计算。
当需要供应多个设备时,可以将每个设备的流量求和得到总流量。
其次,需要考虑管道长度。
较长的管道会导致气体流动阻力增大,进而增大压力损失。
因此,当管道长度增加时,管径应选择更大的尺寸以确保足够的气流通量。
然后,需要计算压力损失。
气体在管道中流动时会由于摩擦力而产生压力损失,这会导致流量减小,从而影响设备的正常运行。
压力损失可以根据管道尺寸、流量、管道材料和流速等参数来计算。
根据流量和所需压力来确定管道尺寸,常用的方法是利用管道标准或计算公式。
最后,需要确定允许的最大压力降。
压缩空气在管道中流动时,会有一定程度的压力降。
允许的最大压力降是指在整个管道系统中,允许的气体压力降幅度。
一般情况下,压力降应小于设备所需的最小供气压力。
根据以上参数和条件,可以使用一些工程计算或者在线计算工具来进行压缩空气管径的计算。
这些工具通常是根据经验公式和理论计算得出的,可以根据实际工程需求进行使用。
常见的计算工具包括流量计算工具、压力损失计算工具和管道尺寸计算工具。
需要注意的是,压缩空气管径计算是一个综合性的工作,需要综合考虑多个因素。
在实际工程中,可能还需要考虑其他因素,如管材的可腐蚀性、系统设计的灵活性和未来的扩展性等。
压缩空气流速计算
压缩空气流速计算
压缩空气流速计算是航空发动机和制动系统设计中的重要组成部分,它也用于其他种类的设备和应用程序,例如制冷剂循环系统和燃油处
理系统。
一.计算压空气流速的基本步骤
1.流量测量:确定实际流体流量。
2.压力测量:测量实际接受压力和产生压力。
3.流速计算:计算介质流速,通常以立方米/秒或其他单位来衡量。
二.计算公式
1.对于压强相等的情况:
空气流速=流量/(空气管道断面积*空气管道长度)
2.当压力不等时:
空气流速V1=流量/(空气管道断面积*√(2*物理压强/标准大气压强))
三.计算案例
案例中,已经测量出流量为120立方米/秒,空气管道断面积为1平方米,管道长度为15米,实际接受压力为1兆帕,产生压力为2兆帕,
标准大气压强为101325帕:
1.当压力相等时:
空气流速=120/(1*15)=8立方米/秒。
2.当压力不等时:
空气流速V1=120/(1*√(2*1000000/101325))=14.7立方米/秒。
四.结论
通过计算结果可以发现,当压力相等时,空气流速比当压力不等时要小得多,这也是因为压力的变化会对流速产生重大影响。
因此,空气流速计算时一定要考虑压力变化。
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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。
管道的设计计算和安装不当,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:
=i d 8.1821
⎟⎠
⎞⎜⎝⎛u q v 式中,为管道内径();为气体容积流量(i d mm v q h m 3);为管内气体平均流速(u s m ),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)
p 平均流速(m/s)
u 0.3~0.6 10~20
0.6~1.0 10~15 1.0~2.0 8~12
空 气 2.0~3.0 3~6
注:上表内推荐值,为输气主管路(或主干管)内压缩空气流速推荐值;对于长度在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,有安装尺寸的限制,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 m 3/min 排气压力为3.0 MPa
已知H-6S型空压机排气量为0.6 m 3/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 m v q 3/min=252 m 3/h
如上表所示u=6 m/s 带入上述公式=i d 8.1821⎟⎠
⎞⎜⎝⎛u q v =i d 8.1821
6252⎟⎠⎞⎜⎝⎛=121.8 mm 得出管路内径为121。
mm
B.管壁厚度:管壁厚度δ取决于管道内气体压力。
a.低压管道,可采用碳钢、合金钢焊接钢管;中压管道,通常采用碳钢、合金钢无缝钢管。
其壁厚可近似按薄壁圆筒公式计算:
min δ=
[]c np
npd i +−ϕσ2 式中,p 为管内气体压力(MPa);n 为强度安全系数5.25.1~=n ,取[σ]为管材的许用应力(MPa),常用管材许用应力值列于下表;ϕ为焊缝系数,无缝钢管ϕ=1,直缝焊接钢管ϕ=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c δ>6mm 时,c ≈0.18δ;当δ≤6mm 时, =1mm。
c 当管子被弯曲时,管壁应适当增加厚度,可取
='δR
d 20δδ+ 式中,为管道外径;0d R 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。
常用管材许用应力
不同温度下需用应力值[]σ (MPa)
钢 号 壁 厚 δ(mm) ≤20o C 100o C 150o C
10 113 113 109
20 133 133 131 Ocr18Ni9Ti 140 140 140
1cr18Ni9Ti ≤10 140 140 140
注:管路输气压力在1.5MPa 以上时,管路材料推荐采用20#钢。
例2: 算出例1中排气管路的厚度。
管路材料为20#钢
公式 min δ=[]c np
npd i +−ϕσ2中 n=2 , p=3.0 MPa , =121 i d 如上表20#钢150o C时的许用应力为131,即σ=131
ϕ=1 , C =1 带入公式
min δ=[]c np
npd i +−ϕσ2=1321131212132+×−××××=3.8 mm 管路厚度取4 mm。