气动系统压力、流量、气管壁厚、用气量计算
气动工具的用气量怎样计算
气动工具的用气量怎样计算
一般选空压机是看气流量,以及空气压力.
空气压力比较简单,一般有8个大气压(115Psi)的,也有高压的如12个大气压(175Psi),这个假如没有特别要求的话一般8个大气压就已经足够.
空压机的气流量是由功率决定的,功率有1HP,1.5HP,2HP以至更大.我们工厂的小功率的气流量大概有200L/min左右.这个一般的用来供应单个工具是比较足够的.
但是假如你需要多个气动工具一起使用的话,还是需要再计算气流量的.然后根据动力选空压机,并选气缸的大小.。
气缸耗气量及气管流量计算方法
耗气量计算方法：1、气缸最大耗气量计算公式：Q max = 0.047D2S(p+0.1)/0.1X1/t式中：Q max ----- 最大耗气量(L/min)D ----- 缸径(cm)S ----- 气缸行程(cm)t ----- 气缸一次夹紧(或松开)动作时间(s),(夹紧和松开的时间一般认为相等) p ----- 工作压力(MPa)2、平均耗气量计算公式一：= tQ max/T单作用气缸耗气量Q平均=2tQ max/T双作用气缸耗气量Q平均式中：Q----- 平均耗气量(L/min)平均t ----- 气缸一次夹紧(或松开)动作时间(s),(夹紧和松开的时间一般认为相等) Q max ----- 最大耗气量(L/min)T ----- 循环周期(s)3、平均耗气量计算公式二：单作用气缸耗气量Q=sXnXq平均=2X(sXnXq)双作用气缸耗气量Q平均式中：Q 平均----- 平均耗气量(L/min)q ----- 单位行程耗气量(L/cm)，(可从气动工具书上查出此值)s ----- 行程(cm)n ----- 单位时间气缸工作循环次数(min -1)，(即每分钟循环的次数)。
n=60/T4、当T=2t 时(即气缸一直不停的往复动作),导入平均耗气量计算公式一。
得：单作用气缸最大耗气量Q max =2Q 平均=2X(sXnXq)双作用气缸最大耗气量Q max = Q 平均=2X(sXnXq)5、气缸全部耗气量还包括非工作容积(含缸内及气管等，这大概占实际耗气量的20%至50%)，所以需将耗气量计算结果乘以CBWEE 经验系数1.25至2。
一般取2。
在0.5Mpa 压力下气管流量近似计算公式：Q=CV ⨯1000=18S ⨯1000≈55.5S(L/min) 式中：Q ----- 气管流量(L/min)S ----- 气管内径截面积(mm 2)导入公式得几个常用气管的流量：内径12.7mm ，0.5Mpa 下，气管流量：A=m in 70005.556.1265.551L S ≈⨯=⨯内径9.5mm ，0.5Mpa 下，气管流量：B=m in 39005.558.705.552L S ≈⨯=⨯内径6.3mm ，0.5Mpa 下，气管流量：C=m in 17005.552.315.553L S ≈⨯=⨯。
气动系统压力、流量、气管壁厚、用气量计算
气动系统压力、流量、气管壁厚、用气量计算1 气动系统相关计算 (1)1.1 试验用气量计算 (1)1.2 充气压力计算 (2)1.3 管径及管路数量计算 (2)1.3.1 根据流量计计算管径及管路数量 (2)1.3.2 根据减压阀计算管径及管路数量 (4)1.3.3 管径及管路数确定 (6)1.4 气管壁厚计算 (7)1.5 理论充气时间和一次试验用气量核算 (7)1气动系统相关计算1.1试验用气量计算根据系统要求，最大气流量需求发生于：漏气量为2.5m3/s（标准大气压下的气体体积）时，筒内压力充至1.35MPa压力的时间不大于30s，并能保证持续不少于10s。
根据公式P1V1=P2V2（1）求得单位最小流量：Vmin-0.1MPa=（（1.35/0.1）×（0.0675+0.01）/30)+2.5=2.539m3/s其中0.0675m3是装置密闭腔容积；0.01m3是管路容积（管路长度取20m）。
因为气源提供的流量在10MPa压力下不小于2.6m3/s（标准大气压），而系统输入压力最大为16MPa，所以气源满足系统流量要求。
后文中按照输入流量为2.6m3/s进行计算。
质量流量（Kg/h）=体积流量×密度，20℃时，标准大气压下气体密度为 1.205kg/m3,即质量流量=2.6× 1.205×3600=13014kg/h。
1.2充气压力计算一般密闭腔充气压力设置为目标值的1.05至1.1倍，由于系统要求的漏气量较大，初步设定充气压力为目标值的2.0倍。
本装置需对密闭腔充气至最大1.35MPa，即目标值为1.35MPa，充气压力为P：P=2.0×1.35=2.70MPa。
即减压阀出口压力初步设定为2.70MPa。
1.3管径及管路数量计算1.3.1根据流量计计算管径及管路数量流量计一般都有量程限制，如果流量过大，就必须将总气量分几路进行输送，以保证单路的输送流量符合流量计量程，根据流量计的量程计算分路数。
气体压力与流量的计算公式
气体压力与流量的计算公式在我们的日常生活和各种科学技术领域中，气体压力与流量的计算可是相当重要的呢！咱们先来说说气体压力。
气体压力简单来说，就是气体对容器壁或者其他表面施加的力。
就好像一群调皮的小孩子，不停地撞击着房间的墙壁，这撞击产生的力就是压力啦。
那气体压力的计算公式是啥呢？常见的就是理想气体状态方程：PV = nRT 。
这里的 P 就是压力，V 是体积，n 是物质的量，R 是一个常数，T 是温度。
比如说，有一个密封的气罐，里面装着一定量的气体。
我们知道了气罐的体积、里面气体的物质的量以及温度，就能通过这个公式算出气体的压力。
再来讲讲气体流量。
气体流量呢，就是在单位时间内通过某个截面的气体体积。
想象一下，就像水管里的水在一段时间内流过的量一样。
气体流量的计算公式有不少，其中常见的是体积流量公式 Q = V / t ，这里的 Q 表示流量，V 是通过的气体体积，t 是时间。
给您举个例子吧。
我之前在一个工厂里实习，那个工厂生产各种气体产品。
有一次，我们要检测一个管道里氧气的流量。
大家都紧张得不行，因为这关系到整个生产流程的稳定。
我们用专业的仪器测量了一段时间内通过管道的氧气体积，再除以时间，就得出了流量。
这可真是个精细的活儿，稍微有点差错，数据就不准啦。
在实际应用中，气体压力和流量的计算常常是相互关联的。
比如说在通风系统里，要根据房间的大小和需要的通风效果，计算出合适的气体流量和压力，才能保证空气新鲜又舒适。
还有在汽车发动机里，进气和排气的气体压力和流量都得精确计算，不然发动机的性能可就大打折扣了。
总之，气体压力与流量的计算公式虽然看起来有点复杂，但只要我们搞清楚每个字母代表的意思，再结合实际情况，就能轻松应对啦！不管是在工业生产、科学研究还是日常生活中，这些知识都能派上用场，让我们更好地理解和掌控周围的世界。
希望通过我的讲解，您对气体压力与流量的计算公式有了更清晰的认识！。
燃气用气量和计算流量燃气管道水力计算及附录
12.3燃气用气量和计算流量12.3.1燃气用气量民用建筑燃气用气量包括：居民生活用气量、商业用气量、采暖及通风空调用气量。
1用户的燃气用气量，应考虑燃气规划发展量，根据当地的用气量指标确定。
2居民生活和商业的用气量指标，应根据当地居民生活和商业用气量的统计数据分析确定。
当缺乏实际统计资料时，结合当地情况参考选用附录D中附表D.1-1、附表D.1-2、附表D.1-3、附表D.1-4数据。
3采暖用气量，可根据当地建筑物耗热量指标确定（方案和初步设计阶段也可按附录D中附表D.1-5中数据估算）。
4通风空调用气量，取冬季热负荷与夏季冷负荷中的大值确定（方案和初步设计阶段也可按附录D中附表D.1-6中数据估算）。
5居住小区集中供应热水用气量，参照《建筑给水排水设计规范》GB50015中的耗热量计算。
12.3.2燃气计算流量1燃气管道的计算流量，应为小时最大用气量。
2居民生活和商业用户1）已知各用气设备的额定流量和台数等资料时，小时计算流量按以下方法确定：①居民生活用燃气计算流量：Q h=∑kNQ n (12.3.2-1)式中 Q h——居民用户燃气计算流量（m3/h）;k——用气设备同时工作系数，可参照附录E中附表E.1-1、附表E.1-2的数据；N——同种设备数目；Q n——单台用气设备的额定流量（m3/h）。
②商业用户（包括宾馆、饭店、餐馆、医院、食堂等）的燃气计算流量，一般按所有用气设备的额定流量并根据设备的实际使用情况确定。
2）当缺乏用气设备资料时，可按以下方法估算燃气小时计算流量（0℃，101325Pa，以下同）：Q hl=（1/n）Q a(12.3.2-2)n=(365×24)/K m K d K h (12.3.2-3)式中 Q hl——燃气小时计算流量（m3/h）；Q a——年燃气用量（m3/a）；n ——年燃气最大负荷利用小时数（h）;K m——月高峰系数，计算月的日平均用气量和年的日平均用气量之比；K d——日高峰系数，计算月中的日最大用气量和该月日平均用气量之比；K h——小时高峰系数，计算月中最大用气量日的小时最大用气量和该日小时平均用气量之比。
(燃气)管径、壁厚计算公式
管径计算1流量Q(Nm3/h)工作温度压力下转化为标况下的流量2压力P1min(bar)3流速V(m/s)4进口管径DN(mm)1流量Q(Nm3/h)2压力P1min(bar)3管径DN(mm)4流速V(m/s)1流速V(m/s)2压力P1min(bar)3管径DN(mm)4流量Q(Nm3/h)253240506580100 125 150 200 250 3001200111bar=0.1Mpa=1kg/cm2122.250133324422831.050233903630.43615.290699543.246000.035016019229-7642515452515742515115251518025153042515460算低压为202515719 25151123 25151617 25152875 25154493 25156470流量Q(m3/h)在工作温度压力下的1003流速V(m/s)6进口管道内径(mm)38管内各介质常用流速范围：煤气：在管道长50～100米P≤2.0KPa时 0.75～3m/SP≤20.0KPa时 8～12m/S天然气为30m/S管材和压力也不同.一般塑料管由于为绝缘材料,容易产电,一般为5m/s,在管道长50～100米P2.0KPa时0.75～3M/S；P20.0KPa时 8～12M/S；天然气为30M/S 2.从管径上区分DN=200时7M/S；DN=100时6M/S；DN≤80时4M/S；天然气站场流速按8~12m/s控制 ；CNG加气站的出口压力是25Mpa,出口的流速应小于5m/s煤气：在管道长50～100米管径P≤2.0KPa时 0.75～3m/SP≤20.0KPa时 8～12m/S天然气为30m/S20000000022831.0530000000034246.58管径要求。
m/s。
料管由于为绝缘材料,容易产生静一般为5m/s,有提到。
速8-12m/s。
管道压力、流速、流量、厚度计算
管道流速V、压力P、流量Q1、在实际工业管道工程设计中，我们经常会根据客户所给的相关技术参数（如： 工作压力、用气量、用气设备参数等等）来设计符合实际生产要求的合理的工 程方案，从而在满足工程合理、安全的前提下最大限度的降低工程成本。
所以 在工程设计时如何确定管道内流速V、压力P、流量Q三者之间的关系变得尤为 重要，现简单从理论上介绍一下三者之间的关系： 例：不锈钢无缝管φ25.4x1.65 、工作介质N2、工作压力P=0.8MPa，工作温度 t=20℃ 求工况流量Q？ 解：取不锈钢管内某一截面为参考面，在1h内有： Q=VπR2 x 3600 式中， Q: 工况流量— m³ V： 介质流速— m/s R: 管道半径 — m所以 ,R = Q /(3600Vπ ) = 9.4 Q / V (mm) D = 18.8 Q / V (mm) ⎛ D ⎞ Q =V⎜ ⎟2(m3) 18.8 ⎠ ⎝管道流速V、压力P、流量Q在实际工程中管道内流速V受很多因素影响（使用压力、管道通径、 使用流量等等），所以合理的流速应根据经济权衡决定，一般液体 流速为0.5~3m/s，气体流速为10~30m/s，需根据具体情况并通过经 济核算来确定适宜流速，使操作费用与设备费用之和为最低! 现在0.8Mpa情况下取流速V=10m/s , 则 Q=10x(22.1/18.8)2=13.8m3 (在工况下每小时流量) 工况流量与标况流量的换算： 在实际生产中气体的使用压力往往不尽相同，所以一般把工况 流量换算成标准状况下的流量，以方便计量使用。
气体在实际使用 过程中受各种因素影响，其相关参数往往在不断变化，所以在工程 实际计算中往往把气体认为理想气体，从而大概计算出其实际流量。
理想气体状态方程： PV=nRT管道流速V、压力P、流量Q式中， P—气体绝对压力 KPa V—气体体积 m3 n—气体的物质的量 kmol R—气体摩尔常数 8.314kj/(kmol .K) T—气体的热力学温度 K t —工作温度 ℃ 所以在工况和标况下有： P0V0=nRT 0（标况） P1V1=nRT 1（工况） 联合两式得：V0=(P1/P0)x(T 0/T 1) = V1(P1/P0)x【273/（273+t)】 注：式中P1绝对压力，P0为标准大气压力 所以例题中换算成标况流量为Q0=（0.9/0.1)x(273/293)Q1 =115.7Nm3管道压力与厚度的简单计算1、例：计算不锈钢无缝管φ25.4x1.65 最高工作压力？ 解：由于介质在管道内流动，管道承受内压作用，故可以将管道 厚度、压力的计算近似认为承受内压圆筒的计算，所以由内 压圆筒计算公式 ：PcDi δ= 2σφ − Pc mm δ = 1.65mm 式中，δ — 计算厚度 Pc — 计算压力 MPa Di — 圆筒内径 mm Di = 22.1mm MPa σ — 材料许用应力 ，查资料得 = 137MPa σ φ — 焊接接头系数取0.85 ,管道压力与厚度的简单计算代入数据得 Pc=16.2MPa 注： 式中的计算压力包括设计压力和液柱静压力，当液柱静压力 少于5%设计压力时，可忽略不计； 厚度为管子实际厚度（除去钢材负偏差，有腐蚀的应考虑腐 蚀裕量）； 该公式只适用于单层薄壁圆筒（ /D≦0.1）的计算.Best wishes for you !。
气体压力管径与流量计算公式
气体压力管径与流量计算公式
1. 气体压力管径
（1）概念：
气体压力管径是指在密封容器中，将液体或气体以管状形式输送的管径大小。
管径越大，体积就越大，压力就越低，流量就越大，反之，管径越小，体积就越小，压力就越高，流量也就越小。
（2）计算公式：
1）若按常规选管径，可以按照下列公式进行计算：
管径= √（4×流量/π×运行要求压力）
2）若按固定压力选管径，可以按以下公式进行计算：
管径= √（4×流量/π×工艺压力）
2. 气体流量计算
（1）概念：
流量是指经过特定管径时单位时间内流体的量，它等于所表面积乘以流速。
液体或气体的流量可以通过测量气体压力管径的对应的流速和在管内的流体体积来确定，也可用压力和流量之间的关系来求解。
（2）计算公式：
1）显示流量的计算：
流量（L/min）= π×管径2 ×流速/4
2）压力流量计算：
Q（m3/h）= 25900×P1.013
其中，Q表示流量，P表示压力，25900（Pa﹒m3/h）为标准流量系数（自变量）。
气缸耗气量及气管流量计算方法
耗气量计算方法：1、气缸最大耗气量计算公式：Q max = 0.047D 2S(p+0.1)/0.1X1/t式中：Q max ----- 最大耗气量(L/min)D ----- 缸径(cm)S ----- 气缸行程(cm)t ----- 气缸一次夹紧(或松开)动作时间(s),(夹紧和松开的时间一般认为相等) p ----- 工作压力(MPa)2、平均耗气量计算公式一：单作用气缸耗气量Q 平均= tQ max /T双作用气缸耗气量Q 平均=2tQ max /T式中：Q 平均----- 平均耗气量(L/min)t ----- 气缸一次夹紧(或松开)动作时间(s),(夹紧和松开的时间一般认为相等) Q max ----- 最大耗气量(L/min)T ----- 循环周期(s)3、平均耗气量计算公式二：单作用气缸耗气量Q 平均=sXnXq双作用气缸耗气量Q 平均=2X(sXnXq)式中：Q 平均----- 平均耗气量(L/min)q ----- 单位行程耗气量(L/cm)，(可从气动工具书上查出此值)s ----- 行程(cm)n ----- 单位时间气缸工作循环次数(min -1)，(即每分钟循环的次数)。
n=60/T4、当T=2t 时(即气缸一直不停的往复动作),导入平均耗气量计算公式一。
得：单作用气缸最大耗气量Q max =2Q 平均=2X(sXnXq)双作用气缸最大耗气量Q max = Q 平均=2X(sXnXq)5、气缸全部耗气量还包括非工作容积(含缸内及气管等，这大概占实际耗气量的20%至50%)，所以需将耗气量计算结果乘以CBWEE 经验系数1.25至2。
一般取2。
在0.5Mpa 压力下气管流量近似计算公式：Q=CV ⨯1000=18S ⨯1000≈55.5S(L/min) 式中：Q ----- 气管流量(L/min)S ----- 气管内径截面积(mm 2)导入公式得几个常用气管的流量：内径12.7mm ，0.5Mpa 下，气管流量： A=m in 70005.556.1265.551L S ≈⨯=⨯内径9.5mm ，0.5Mpa 下，气管流量： B=m in 39005.558.705.552L S ≈⨯=⨯内径6.3mm ，0.5Mpa 下，气管流量： C=m in 17005.552.315.553L S ≈⨯=⨯感谢您的支持与配合，我们会努力把内容做得更好！。
气动工具用气量统计方法
气动工具用气量统计方法气动工具是一种使用压缩空气作为动力源的工具，广泛应用于工业生产和维修领域。
为了确保气动工具的正常使用和维护，需要对其使用的气量进行统计。
气量统计是指通过测量、计量和记录气动工具使用的压缩空气量，以便进行工具使用效率评估、工作时间计算、设备电力消耗评估等目的。
下面将介绍常见的气动工具气量统计方法。
（一）直接计算法直接计算法是最简单直接的气动工具气量统计方法，其基本原理是通过测量所用气动工具进气口前的压力和使用过程中的时间，利用工具的平均气耗来计算所用的压缩空气量。
具体步骤如下：1.将一个压力表安装在气动工具进气口之前，用来测量压缩空气的压力。
2.在使用气动工具的过程中，记录下使用的时间。
3.根据气动工具的技术参数，查找其平均气耗，并将其转化为单位时间的气耗。
4.根据测得的压力和使用的时间，计算所用的压缩空气量。
直接计算法的优点是简单易行，不需要任何特殊的设备，但其结果受到很多因素的影响，如气动工具的使用方式、工况变化等，因此结果可能存在一定的误差。
（二）间接计算法间接计算法是通过间接测量气动工具使用的压缩空气量，利用一些相关参数来进行计算。
常用的间接计算法有流量传感器法和电流传感器法。
1.流量传感器法：流量传感器法是通过在压缩空气管路中安装流量传感器来测量气动工具使用的压缩空气量。
具体步骤如下：a.清洁管路并确保流量传感器安装在气动工具进气口之前。
b.测量气体流量传感器的输出信号。
c.通过积分或平均计算方法获得气体流量。
d.根据测得的气体流量、使用时间和其他相关参数计算压缩空气量。
2.电流传感器法：电流传感器法是通过在气动工具电源线路中安装电流传感器来测量其使用的电能量，然后通过相关系数将其转化为所用的压缩空气量。
具体步骤如下：a.清洁电源线路并确保电流传感器正确安装。
b.通过测量电流传感器的输出信号获得气动工具使用的电能量。
c.通过已知的压缩空气耗电比例系数将电能量转化为压缩空气量。
气缸耗气量及气管流量计算方法
耗气量计算方法：1、气缸最大耗气量计算公式：Q max = 0.047D 2S(p+0.1)/0.1X1/t式中：Q max ----- 最大耗气量(L/min)D --- 缸径(cm)S --- 气缸行程(cm)t ----- 气缸一次夹紧(或松开)动作时间(s),( 夹紧和松开的时间一般认为相等) p 工作压力(MPa)2、平均耗气量计算公式一：单作用气缸耗气量Q平均=tQ maJ T双作用气缸耗气量Q平均=2tQ ma,T式中：Q平均-----平均耗气量(L/min)t ----- 气缸一次夹紧(或松开)动作时间(s),( 夹紧和松开的时间一般认为相等)Q max --------- 最大耗气量(L/min)T ---- 循环周期(s)3、平均耗气量计算公式二：单作用气缸耗气量Q平均=sXnXq双作用气缸耗气量Q平均=2X(sXnXq)式中：Q平均-----平均耗气量(L/min)q ---- 单位行程耗气量(L/cm) ，(可从气动工具书上查出此值)s——行程(cm)n ----- 单位时间气缸工作循环次数(min-1),(即每分钟循环的次数)n=60/T4、当T=2t时(即气缸一直不停的往复动作),导入平均耗气量计算公式一。
得：单作用气缸最大耗气量Qax =2Q平均=2X(sX nXq)双作用气缸最大耗气量Qax = Q平均=2X(sXnXq)5、气缸全部耗气量还包括非工作容积(含缸内及气管等，这大概占实际耗气量的20涯50%),所以需将耗气量计算结果乘以CBWE经验系数1.25至2 一般取2。
在0.5Mpa压力下气管流量近似计算公式：SQ二CV 1000二话 1000 55.5S(L/min)式中：Q ----- 气管流量(L/min)S ----- 气管内径截面积仲吊)导入公式得几个常用气管的流量：内径12.7mm 0.5Mpa下，气管流量：A=S1 55.5 126.6 55.5 7000L min内径9.5mm 0.5Mpa下，气管流量：B=S255.5 70.8 55.5 3900 L min内径6.3mm 0.5Mpa下，气管流量：C=S3 55.5 31.2 55.5 1700 L min(学习的目的是增长知识，提高能力，相信一分耕耘一分收获，努力就一定可以获得应有的回报）。
设备用气量计算公式
设备用气量计算公式
设备用气量计算公式是指根据设备的特定需求和工作时间，计算出所需的气体量的公式。
该公式通常包括以下变量：
1. 设备消耗的气体流量（L/min）
2. 设备的工作时间（min）
3. 气体的压力（bar）
4. 气体的温度（℃）
根据以上变量，设备用气量计算公式为：
设备用气量（L）= 设备消耗的气体流量（L/min）×设备的工作时间（min）×（气体的压力（bar）+1）÷（273+气体的温度（℃））其中，气体的压力需要加1是因为在大气压力下，气体压力为1 bar。
需要注意的是，不同的设备可能对气体要求不同，例如需要特定纯度的气体或特定的混合气体，因此在计算之前需要确定所需的气体种类和纯度。
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燃气管道-流量-流速-口径计算公式
工况、标况注意：改变蓝色区域的数据，可以自气体状态方程：PV=nRT 工况与标况换算公式：P1×V1/T1=P2由此得出：P1：标况压力，单位Kpa，以标准大气V1：标况流量，单位m 3/h T1：标况温度，单位开尔文K，取值P2：工况压力=（表压Mpa×1000+P现）V2：工况流量T2：工况温度=（实际温度℃+273.15）快速近似换算公式：标况流量=工况流量×（工作压力kgf/cm 2 + 1）上式在工作温度为-3℃,实际大气压为标准大气压时最准气体的气态方程式Pg ——表压（KPa ）气体的标准状态分三种：1、1954年第十届国际计量大会(CGPM)协议的标准状态是：温度273.15K（0℃），压力101.325KPa。
世界各国科技2、国际标准化组织和美国国家标准规定以温度288.15K（15℃），压力101.325KPa作为计量气体体积流量的标态。
3、我国《天然气流量的标准孔板计算方法》规定以温度293.15K（20℃），压力101.325KPa作为计量气体体积流量天然气标况体积换算公式和普通气体的不一样的，必须符合中国石油天然气总公司发布的SY/T6143-1996。
Qn=Zn/Zg •(Pg+Pa)/Pn •Tn/Tg •Qg式中：Qn ——标准状态下的体积流量（Nm3/h ）标况流量 =工况流量 =工况流量×（工作压力Mpa×1000+实际大气压Kpa）×101.325×（工作温度℃+273.15）标况流量×101.325×（工作温度℃+273.15）（工作压力Mpa×1000+实际大气压Kpa）×273.1Zn ——标准状态下的压缩系数Zg ——工作状态下的压缩系数Pa ——当地大气压（KPa ）Pg+Pa——工况下的绝对压力Pn——标准大气压（101.325KPa）Tn——标准状态下（天然气国标20℃）的绝对温度（293.15K）Tg——介质的绝对温度（273.15+t）Kt ——被测介质的摄氏温度（℃）Qg——未经修正的体积流量（m3/h）带n的是标况参数，带g的是工况参数。
气缸耗气量及气管流量计算方法
耗气量计算方法：1、气缸最大耗气量计算公式：Q max = 0.047D 2S(p+0.1)/0.1X1/t式中：Q max ----- 最大耗气量(L/min)D ----- 缸径(cm)S ----- 气缸行程(cm)t ----- 气缸一次夹紧(或松开)动作时间(s),(夹紧和松开的时间一般认为相等)p ----- 工作压力(MPa)2、平均耗气量计算公式一：单作用气缸耗气量Q 平均= tQ max /T双作用气缸耗气量Q 平均=2tQ max /T式中：Q 平均----- 平均耗气量(L/min)t ----- 气缸一次夹紧(或松开)动作时间(s),(夹紧和松开的时间一般认为相等)Q max ----- 最大耗气量(L/min)T ----- 循环周期(s)3、平均耗气量计算公式二：单作用气缸耗气量Q 平均=sXnXq双作用气缸耗气量Q 平均=2X(sXnXq)式中：Q 平均----- 平均耗气量(L/min)q ----- 单位行程耗气量(L/cm)，(可从气动工具书上查出此值)s ----- 行程(cm)n ----- 单位时间气缸工作循环次数(min -1)，(即每分钟循环的次数)。
n=60/T 4、当T=2t 时(即气缸一直不停的往复动作),导入平均耗气量计算公式一。
得：单作用气缸最大耗气量Q max =2Q 平均=2X(sXnXq)双作用气缸最大耗气量Q max = Q 平均=2X(sXnXq)5、气缸全部耗气量还包括非工作容积(含缸内及气管等，这大概占实际耗气量的20%至50%)，所以需将耗气量计算结果乘以CBWEE 经验系数1.25至2。
一般取2。
在0.5Mpa 压力下气管流量近似计算公式：Q=CV 1000=100055.5S(L/min)⨯18S ⨯≈式中：Q ----- 气管流量(L/min)S ----- 气管内径截面积(mm 2)导入公式得几个常用气管的流量：内径12.7mm ，0.5Mpa 下，气管流量：A=min 70005.556.1265.551L S ≈⨯=⨯内径9.5mm ，0.5Mpa 下，气管流量：B=min 39005.558.705.552L S ≈⨯=⨯内径6.3mm ，0.5Mpa 下，气管流量：C=min 17005.552.315.553L S ≈⨯=⨯。
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气动系统压力、流量、气管壁厚、用气量计算
气动系统压力、流量、气管壁厚、用气量计算
1 气动系统相关计算 (3)
1.1 试验用气量计算 (3)
1.2 充气压力计算 (3)
1.3 管径及管路数量计算 (4)
1.3.1 根据流量计计算管径及管路数量 (4)
1.3.2 根据减压阀计算管径及管路数量 (6)
1.3.3 管径及管路数确定 (8)
1.4 气管壁厚计算 (8)
1.5 理论充气时间和一次试验用气量核算 (9)
1气动系统相关计算
1.1试验用气量计算
根据系统要求，最大气流量需求发生于：漏气量为2.5m3/s（标准大气压下的气体体积）时，筒内压力充至1.35MPa压力的时间不大于30s，并能保证持续不少于10s。
根据公式P
1V
1
=P
2
V
2
（1）
求得单位最小流量：Vmin-0.1MPa=（（1.35/0.1）×（0.0675+0.01）/30)+2.5=2.539m3/s
其中0.0675m3是装置密闭腔容积；
0.01m3是管路容积（管路长度取20m）。
因为气源提供的流量在10MPa压力下不小于2.6m3/s（标准大气压），而系统输入压力最大为16MPa，所以气源满足系统流量要求。
后文中按照输入流量为2.6m3/s进行计算。
质量流量（Kg/h）=体积流量×密度，20℃时，标准大气压下气体密度为1.205kg/m3,即质量流量=2.6×1.205×3600=13014kg/h。
1.2充气压力计算
一般密闭腔充气压力设置为目标值的1.05至1.1倍，由于系统要求的漏气量较大，初步设定充气压力为目标值的2.0倍。
本装置需对密闭腔充气至最大1.35MPa，即目标值为1.35MPa，充气压力为P：
P=2.0×1.35=2.70MPa。
即减压阀出口压力初步设定为2.70MPa。
1.3管径及管路数量计算
1.3.1根据流量计计算管径及管路数量
流量计一般都有量程限制，如果流量过大，就必须将总气量分几路进行输送，以保证单路的输送流量符合流量计量程，根据流量计的量程计算分路数。
表4 流量计计算参数表
流体质量流量Q 13014
质量流量（kg/h）=
体积流量（Nm3/h）
kg/h
气体常数8.314 kJ/(
流体分子29 空气分子量29 g/mo 阀前流体190.4ρ=P
1
M/RT kg/m
阀后流体32.14 ρ=P
2
M/RT kg/m 假设管路分为一、二、三、四、五路分别计算每路的质量流量及体积流量（体积流量=质量流量/减压阀出口密度ρ）。
表5 流量计计算参数表
分路数单路质量
流量
单路体积流
量
1 13014kg/h 404.9m3/h
2 6507kg/h 202.5m3/h
3 4338kg/h 135.0m3/h
4 3253kg/h 101.2m3/h
5 2603kg/h 81.0m3/h
再根据体积流量选择流量计，选型表如表6。
表6 流量计型号参数表
流量计口
径气体流量
量程
15mm 2.2-38m3/
h
20mm 4-50m3/h
25mm 8.8-110m3
/h
32mm 16-150m3/
h
40mm 27-205m3/
h
50mm 35-380m3/
h
65mm 65-680m3/
h
若分为1路气，单路体积流量404.9m3/h，仪表口径需选择65mm，口径太大，不符合精确调节要求。
若分为2路气，单路体积流量202.5m3/h，仪表口径需选择50mm，口径大，不符合精确调节要求。
若分为3路气，单路体积流量135.0m3/h，仪表口径需选择32mm，分录数合适，但口径略大，用电磁阀做流量精确控制稍显困难。
若分为4路气，单路体积流量101.2m3/h，仪表口径需选择25mm，分录数合适，且适合进行流量精确控制。
若分为5路气，单路体积流量81.0m3/h，仪表口径需选择25mm，分路数太多，使系统更复杂。
综合考虑，气管分为四路，选择DN25流量计，流量计型号为LUGB-DN25涡街流量计，最大压力4.0MPa，量程为8.8-110m3/h，最大量程>101.2m3/h，满足使用要求。
1.3.2根据减压阀计算管径及管路数量
流体经过减压阀节流排出的流量与流体的性质和状态有关，也与阀后、阀前的压力比值有关，但当阀后、阀前压力比值达到临界压力比σx时，流量不再与出口压力相关。
减压阀的理论流量公式如下：
（2）
（3）
一般气体临界压力比σx＝[2/（1+k）][k/(k-1)]，其中压缩空
气K为1.4，求得σx＝0.5283。
表7 减压阀核算参数表
阀前压160 16MPa=160kgf/cm2 kgf/阀后压27 2.7MPa=27kgf/cm2 kgf/流体温293 T=摄氏温度K
流体质量流量Q 130
14
质量流量（kg/h）
=体积流量（Nm3/h）
kg/h
气体常8.3kJ/(
流体分29 空气分子量29 g/mo 阀前流190ρ=P
1
M/RT kg/m
阀后流32.ρ=P
2
M/RT kg/m 阀前流0.0ν=1/ρ1 m3/k 流量系0.5 （一般在0.45～
由于P2/P1=27/160=0.2<σx，通过公式(2)得理论质量流量
G=8419.7kg/(cm2*h)
实际质量流量q=流量系数C×理论质量流量G
q=8419.7×0.5=4209.9kg/(cm2*h)
根据流量计的选型将气路分为四路气管，每一路的质量流量Q
1/4 =Q/4=13014/4=3253.5kg/h
Q
1/4
/实际质量流量阀孔面积f=流体质量流量Q
1/4
q=2553.5/4209.9=0.773cm2
=(阀孔面积f*4/π)^0.5=0.989cm=9.92mm 孔径d
m i n
即分四路管路后，减压阀阀孔直径须大于9.92mm。
1.3.3管径及管路数确定
根据流量计的选型计算，四路管路为DN25满足使用要求，25mm 口径大于减压阀要求的最小值，也符合减压阀要求。
流量计型号为LUGB-DN25涡街流量计，最大压力 4.0MPa，量程为8.8-110m3/h，最大量程>101.2m3/h，满足使用要求。
减压阀也选择DN25。
对减压阀进行选型，选取减压阀型号为YK43X-25-16，该减压阀通径为DN25，公称压力16.0MPa，出口压力调整范围为0.5-4.5(MPa)。
四路气管每一路的质量流量为13014/4=3253.5kg/h
2.7MPa下每一路的体积流量为Q1/4=325
3.5/减压阀出口密度ρ2.7MPa=101.2m3/h
0.1Mpa下每一路的体积流量为Q1/4=3253.5/减压阀出口密度ρ0.1MPa= =0.759m3/s。
四路气管总体积流量为0.759*4=3.036m3/s。
1.4气管壁厚计算
选取304(0cr18Ni9Ti)不锈钢无缝钢管作为气管路，其许用应力
为205MPa（屈服强度），根据计算公式计算通气源管路的壁厚。
min
壁厚
c np np
d i +-=ϕδδ][2min
式中，p 为管内气体压力（MPa ）；n 为强度安全系数1.5～2.5；
为焊缝系数，无缝钢管=1，直缝焊接钢管=0.8；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 ≈0.18×δmm ；当δ≤6mm 时，c=1mm 。
求得16MPa 气源处通径25mm 气管壁厚应大于
mm
70.31165.21205225
165.2min =+⨯-⨯⨯⨯⨯=
δ
同理求得减压阀后通径25mm 气管壁厚应大于
mm 63.110.45.212052250.45.2min
=+⨯-⨯⨯⨯⨯=δ
综上所述，16MPa 气源管路壁厚取4.0mm 合适，减压阀后通径25mm 气管壁厚取2.0mm 合适。
1.5 理论充气时间和一次试验用气量核算
计算充气时间和用气量：
Q 腔体充气量=Q 进气量-Q 漏气量=3-2.5=0.5m ³/s(标准大气压) V 腔内空气体积=（0.0675+0.01）×1.35/0.1=2.26m ³(标准大气压)
充气到1.35MPa 的时间t=2.26/0.5=4.5s 式中0.0675m3为筒内密封腔的容积；
ϕ
min δmin δ
0.01m3是管路容积（管路长度取20m）。
一次试验的最大气量：
Vmax=3×4.5+2.5×10=38.50m3（标准大气压）
根据上述计算可知，管通径选取是合适的，由于充气时间较短，可能实际漏气量较小，因此要在其中一个管路上设置节流阀，在实际使用时，在腔内充气至1.35MPa后，关闭其它三路，只开启这一路进行补充漏气量，以提高控制精度和测量精度。