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壓縮空氣管路設計

發布時間:2024-05-15 22:36:46

❶ 如何選擇合適尺寸的壓縮空氣管道及其重要性

您的壓縮空氣系統需要多大尺寸的管道?了解如何正確確定壓縮空氣管道的尺寸可以提高系統的整體效率。尺寸正確的壓縮空氣管道將幫助您節省資金並確保您始終擁有在生產線末端運行機器和工具所需的 PSI。以下是如何為您的系統確定合適直徑的壓縮空氣管道。

管道尺寸如何影響壓縮空氣系統的性能 

確定空氣壓縮機管道的尺寸取決於兩個因素:您要移動多少空氣?它必須走多遠?如果壓縮空氣管道的尺寸不合適,您的系統可能會出現明顯的壓降。

當壓縮空氣管太小時會發生什麼? 

當壓縮空氣通過管道系統時,與管道的摩擦會導致其在行進過程中失去壓力 (PSI),這種現象稱為 壓降 。管道越小,空氣行進的距離越長,它所經歷的摩擦越大,速度就越慢。這意味著更大的壓降。管道系統中的每個彎頭、連接和連接都會導致壓降增加。當您通過帶有許多彎頭和接頭的過小管道推動空氣時,您可能會在空氣壓縮機和管道末端之間經歷顯著的壓力損失。 

當壓縮空氣管道太小時,您可能必須增加系統的整體 PSI 以進行補償。理想情況下,您應該看到空氣壓縮機的壓力與壓縮空氣管路末端使用點的壓力之間的壓降不超過 3 PSI。如果您遇到過大的壓降,則必須提高系統的 PSI,以便您的所有機器和工具繼續正常工作。這會顯著提高空氣壓縮機的能源成本。如果您的生產線末端的設備需要 100 PSI,並且您在壓縮機和使用點之間經歷了 20 PSI 的壓降,則您必須將系統加壓至 120 PSI,以保持您所需的最低 PSI。這意味著您的空氣壓縮機的能源成本增加了 10%。隨著時間的推移,

當壓縮空氣管道太大時會發生什麼?

過大的壓縮空氣管道對系統性能沒有任何負面影響,但它們可能是一項糟糕的資本投資。與具有較小管道的管道系統相比,較大的壓縮空氣管道將需要更多的材料和更多的安裝成本。 

更大的管道儲存更多的空氣;500 英尺的 1 英寸管道將存儲約 18 加侖的空氣,而 500 英尺的 2 英寸管道將存儲約 77 加侖的空氣。這不是儲存空氣的最有效方式;如果空氣儲存是您的首要考慮因素,那麼簡單地購買更多或更大的儲氣罐更具成本效益和效率。 

如果您計劃在未來進行擴展,那麼投資一個比您當前需要的更大的系統可能是值得的。現在安裝尺寸過大的壓縮空氣管道將比以後拆除和更換管道系統更具成本效益。 

壓縮空氣管道的尺寸如何

為避免壓降過大,您需要查看壓縮空氣系統的兩個重要方面: 

 總氣流 (CFM)

 最低要求工作壓力 (PSI)

壓縮空氣管道尺寸和 CFM

壓縮空氣管道尺寸要求與通過系統的最大氣流直接相關。您的氣流以每分鍾空氣立方英尺或 CFM 為單位進行測量。您的 CFM 越大,您的管道就需要越大,以避免過度的壓降。 

在確定壓縮空氣管道尺寸時,重要的是要查看您的 最大 CFM 要求。這是您的系統在需求最大的時刻的 CFM。這些可能是由集塵器排污閥、氣缸/柱塞驅動、隔膜泵或其他使用短而強烈的空氣爆發的系統產生的瞬時需求峰值。 

Aire 提示:通過在使用點安裝儲氣罐而不是增加整個系統的管道尺寸,可以適應需要短時間(<1 分鍾)、強烈空氣爆發的過程。

壓縮空氣管尺寸和 PSI

您還需要了解系統所需的最低工作壓力。您的工作壓力以磅/平方英寸或 PSI 為單位。大多數工業設備和氣動工具需要 90 到 100 PSI 才能正常運行。這意味著在使用點輸送的壓力必須保持在這個水平。

您可以通過測量空氣壓縮機和使用點的 PSI 來確定系統的壓降。一定要測量離空氣壓縮機最遠的點的壓力。如果您看到超過 3 PSI 的下降並且系統中沒有明顯的泄漏問題,則可能表明您的空氣壓縮機管道太小。

壓縮空氣管道尺寸的其他因素

壓降還與壓縮空氣管道材料和運行長度有關。正如我們上面解釋的,運行時間越長,空氣摩擦越多,壓力損失也越大。較長的管道比較短的管道需要更大直徑的管道(見下表)。 

管道的材料也會影響摩擦和壓降;例如,鋁等光滑材料比橡膠軟管允許更大的氣流。 閱讀更多: 壓縮空氣系統的最佳管道材料是什麼? 

管道的 流量系數 是衡量其允許空氣或流體流動的效率的指標。它在數學上表示為: 

在哪裡:

Q 是流速(以美國加侖每分鍾表示),

SG 是流體的比重(空氣 = 1),

Δ  P 是通過閥門的壓降(以 psi 表示)。

壓縮空氣分配系統的布局也很重要。迴路式壓縮空氣系統允許空氣在任何方向流動,以達到阻力最小的路徑的需求。通常,對於迴路型壓縮空氣分配系統,您可以將直線管道的容量乘以 1.5 。例如:如果 2 英寸鋁管在 125 PSI 時額定為 500 CFM,那麼在環路系統中相同長度的管道將在 125 PSI 時額定為 750 CFM。 

壓縮空氣管道尺寸計算 

有許多工具可幫助您確定壓縮空氣管道尺寸。您可以使用公式計算管道尺寸要求。您還可以在線找到表格,顯示基於 PSI 和距離的通過傳統管道的壓縮空氣的 CFM 等級。 

在計算壓縮空氣尺寸要求時,請務必同時考慮當前和未來的需求。如果您的計算使您處於特定管道尺寸的 CFM 額定值的上限范圍內,您可能需要考慮調整尺寸,特別是如果您預計未來會擴大。此外,請記住考慮壓縮空氣系統中的匝數和連接數;如果您的系統有許多連接和轉彎,則在計算壓縮空氣管道尺寸時需要考慮到這一點。 

壓縮空氣管尺寸公式

計算壓縮空氣管道尺寸的基本公式為:

在哪裡: 

A = 以平方英寸為單位的管孔橫截面面積(3.14 x 直徑平方/4)

Q = SCFM 中的流量

Pa = PSI 中的普遍絕對壓力(海平面為 14.7)

Pd = 壓縮機表壓減去現行絕對壓力

V = 設計管道速度 ft/sec(不超過 40 ft/sec)

壓縮空氣管尺寸表 

如果該計算看起來令人生畏,請不要擔心。還有一些表格可以幫助您根據 CFM 和壓縮空氣系統中管道的總長度確定正確的空氣壓縮機管道直徑。以下是使用圖表確定正確壓縮空氣管道尺寸的步驟。

確定系統的最大 CFM。

繪制一個管道示意圖,其中包括管道系統中的所有管道長度以及所有配件、閥門和彎頭。 

以英尺為單位測量管道系統中的所有直管並將其相加。 

然後,為每個彎頭、接頭或閥門添加一些額外的「等效長度」。作為一般經驗法則,您可以為每個彎頭或發球台增加 5 英尺的長度。如需更准確的估算,請使用「管道配件的等效管道長度」表(下表 2)。 

將您的總長度和配件的等效長度相加,以獲得您系統的總「管道等效長度」。

使用最大 CFM 和管道等效長度,使用下面的表 1 來查找適用於您的壓縮空氣系統的推薦管道直徑。

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❸ 安裝車間壓縮空氣管路需要哪些施工技術

1、壓縮空氣管道一般選用低壓流體輸送用焊接鋼管、低壓流體輸送用鍍鋅鋼管和無縫鋼管,也可以根據設計要求選用。管道直徑不大於50mm,也可採用螺紋的方式進行連接,以白漆麻絲或生料帶作填料;管道直徑50mm以上,建議採用焊接方式連接。
2、從總管或干管上引出支管時,必須從總管或干管的頂部引出,接至離地面1.2~1.5m處,並裝一個分氣筒,分氣筒上裝有軟管接頭。
3、管道應按氣流方向設置不小於0.002的坡度,干管的終點應設置集水器。
4、管路彎頭應盡量採用煨彎,它的彎曲半徑一般為4D,不應小於3D。
5、壓縮空氣管道安裝完畢後,應進行強度和嚴密性試驗,試驗介質一般為水。當工作壓力P<0.5MPa時,試驗壓力Ps=1.5P,但Ps ≮0.2MPa; 當工作壓力P≥0.5MPa時,試驗壓力Ps=1.25P,但Ps≮ P+0.3MPa。管路在試驗壓力下保持20分鍾作外觀檢查,然後降至工作壓力進行嚴密性實驗,無滲漏即為合格。
6、強度及嚴密性實驗合格後進行氣密性試驗,試驗介質為壓縮空氣或無油壓縮空氣。氣密性試驗壓力為1.05P。實驗時壓力應緩慢上升,達到下述壓力時進行外觀檢查:Ps小於0.2MPa、Ps大於或等於0.2MPa~0.3Ps、0.6Ps。當無異常情況時,方可繼續升高壓力。達到試驗壓力後穩壓24小時,記錄試驗開始與終了時的壓力與溫度,計算其每小時滲漏率。滲漏率標准為ΔP不大於 1%/h,在此標准內即認為管路氣密性試驗合格。

❹ 車間壓縮空氣管架空還是埋地下,我個人認為要架空這樣方便排水排污,有沒有什麼標准,我們是自動化組裝

詳見 GB_50029-2014 壓縮空氣站設計規范 第9.0.2條,室外壓縮空氣管道的敷設方式應根據氣象、水文、地質、地形等條件和施工、運行、維修等因素確定。
第9.0.13條,埋地敷設的壓縮空氣管道應根據土壤腐蝕性作相應的防腐處理。
所以架空和埋地鋪設都可以。
車間壓縮空氣管路可採用架空敷設、地溝敷設、埋地敷設或架空、埋地相結合的敷設方式。為便於管理與維修,應以沿牆或柱子架空敷設為主,架空敷設高度以不妨礙交通為原則,但一般不小於2.5m,並盡量減少對採光的影響。

❺ 壓縮空氣管道設計壓力,試驗壓力的關系,

你好!設計壓力應按設計圖紙上的設計壓力為標准;實驗壓力就是管道閥門試驗壓力2.75MPa 。

❻ 壓縮空氣管路的設計有哪些設計要求

管路設計個人認為考慮幾個方面:1、管路的耐壓設計(根據壓縮空氣的設計壓力);2、管路布局合理;3、彎道盡量少(減少阻力);4、管道大小需要根據流量,壓力,流速確認計算;5、長管線還要根據選擇的布局工藝和設備的選擇,考慮管線是否需要保溫等。

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