【壓縮機網】一個完整、高效、節能與環保的壓縮空氣系統,必然包含一個設計科學、施工規范、運行節能、材料環保的壓縮空氣輸氣管道,否則前端再好的空壓機與后處理配置,再節能的設計與運營,凈化再好的壓縮空氣,在經過設計不科學、施工不規范、材料不環保的輸氣管道后,前端的優勢都將不復存在,并且還會給末端的用氣設備、用氣工藝造成嚴重的影響,甚至造成不可估量的損失。為此,對壓縮空氣輸氣管道的認識,也需要隨著時代的發展、市場變化、科技的進步而提升。
以往我們從事空壓機經銷的人員,更多關注的是空壓機與自身的訂單是否能成交,而輸氣管道僅僅是根據用氣單位的圖紙來施工或配置,關于是否合理,是否科學,是否節能,是否環保不在我們的考慮之列。但是隨著行業競爭的加劇與政府對壓縮空氣系統管制方式的調整,用氣企業也在不斷優化成本,將以前必須由設計院等單位來設計的壓縮空氣管道,部分或全部由自己來設計或由空壓機經銷商來幫助設計,為此,對我們空壓機經銷的業務能力,又提出了新的要求。
壓縮空氣在管道中輸送時,由于摩擦(摩擦與管材、管徑有關系)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系統主要的能量損失,因此管道設計中如何選擇管道直徑與布置管道,并預先把輸氣管道的壓力損失控制在一定的范圍內,對最終選擇空壓機是十分重要的;如何選擇管材,并預先把輸氣管道對壓縮空氣的二次污染控制在一定的程度,對最終選擇壓縮空氣凈化設備也是十分重要的。本文主要探討設計管道的注意事項和如何選擇管徑。
管道合理布置的原則是在滿足生產工藝要求情況下,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,還會造成壓縮空氣系統能耗的上升。眾所周知,壓縮空氣產氣端每升高1MPa的壓力,將多消耗空壓機總功率5~7%以上的能耗,在設計管道時應注意以下幾點:
1、為減少管內阻力,在滿足生產要求的情況下,盡量縮短管道長度和減少管徑局部變化,如減少閥門、減少變徑等;
2、為減少管內應力,在滿足生產要求的情況下,盡量選擇管內壁比較光潔且產生阻力小的管材,如鋁合金管材、不銹鋼管材及銅管材;
3、為不使管道內產生較大的靜壓頭降低,應避免有較大的動頭增量,這就要求分支管道的氣流速度,不宜比主管道內的氣流速度增加過多;
4、為了保證分支管內有均勻的流量分配,分支管宜采取對稱布置;
5、管道直徑變化時,斷面不許突然改變。
要達到以上要求,我們可以根據以下方式來選擇管材:
1、根據經濟流速選擇管徑
當流量一定時,管徑越大氣流速度越小,沿程壓力降越低,但投資費用越高;反之,如果管徑選小些,流速增大了和投資費用減少了,但壓力降就高了。因此,應把兩方面的因素綜合考慮,我們在設計中常用“經濟流速”來選擇輸氣管道直徑。表1為壓縮空氣經濟流速推薦表。
經濟流速(c)選定后,我們可以根據容積流量(qv),按以下公式確定輸氣的管道內直徑:
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,輸氣管道的內徑應為:
2、根據管道壓力降來選擇管徑
管道系統總的壓力降,應包括系統內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:用標準狀態下的容積流量qv(Nm3/min)表示流量, 為考慮管路配件的局部損失系數,其值一般為1.1~1.2,為實際管子的長度,壓力為0.7~0.8MPa。 為管子的直徑,如果預先確定管壓降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,計算出輸氣管道的直徑:
3、在實際管道設計工作中,對于閥門、管件管道附件上發生的空氣阻力不是特別好計算,為此,在計算管網中局部流阻時,工程上經常用“當量直徑”的概念,即用一定長度的直管道代替相應的閥門、管件管道附件,此直管道在同等環境下所產生的阻力即被替代對象的阻力。如表2。
如:一個內徑為80mm的直角彎頭的氣流阻力,相當于5米長的同徑直管的阻力。
在工程設計時,通常是先按計算流量及經驗流速計算出各區段的管徑,再校核各區段的壓力降,使最大壓力降控制在允許范圍之內。若超出允許范圍,應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。壓力降的允許控制范圍是根據技術經濟比較分析得出的,一般的機械工廠,壓力降一般控制在5~8%。
空壓機經銷商在實際工作中,通常將管道工程(含設計、施工等)的工作都轉包給管道工程公司或施工團隊來做,而經銷商與承包商兩個不同的利益體,兩者也經常發生矛盾與糾紛。為了掌握主動權,減少矛盾,同時能為自己的客戶提供更專業的服務,作為專業的空壓機經銷商也應掌握壓縮空氣輸送管道專業知識,尤其是有關管道大小的選擇與管道管網的布置的知識。因為選擇合適管道和設計優化的管網,一則可以為自己節省材料資金,二則降低工程的施工難度,三則在節能越來越受重視的時代,節能型壓縮空氣管網越來越受到用氣企業的親睞。
來源:本站原創
以往我們從事空壓機經銷的人員,更多關注的是空壓機與自身的訂單是否能成交,而輸氣管道僅僅是根據用氣單位的圖紙來施工或配置,關于是否合理,是否科學,是否節能,是否環保不在我們的考慮之列。但是隨著行業競爭的加劇與政府對壓縮空氣系統管制方式的調整,用氣企業也在不斷優化成本,將以前必須由設計院等單位來設計的壓縮空氣管道,部分或全部由自己來設計或由空壓機經銷商來幫助設計,為此,對我們空壓機經銷的業務能力,又提出了新的要求。
壓縮空氣在管道中輸送時,由于摩擦(摩擦與管材、管徑有關系)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系統主要的能量損失,因此管道設計中如何選擇管道直徑與布置管道,并預先把輸氣管道的壓力損失控制在一定的范圍內,對最終選擇空壓機是十分重要的;如何選擇管材,并預先把輸氣管道對壓縮空氣的二次污染控制在一定的程度,對最終選擇壓縮空氣凈化設備也是十分重要的。本文主要探討設計管道的注意事項和如何選擇管徑。
管道合理布置的原則是在滿足生產工藝要求情況下,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,還會造成壓縮空氣系統能耗的上升。眾所周知,壓縮空氣產氣端每升高1MPa的壓力,將多消耗空壓機總功率5~7%以上的能耗,在設計管道時應注意以下幾點:
1、為減少管內阻力,在滿足生產要求的情況下,盡量縮短管道長度和減少管徑局部變化,如減少閥門、減少變徑等;
2、為減少管內應力,在滿足生產要求的情況下,盡量選擇管內壁比較光潔且產生阻力小的管材,如鋁合金管材、不銹鋼管材及銅管材;
3、為不使管道內產生較大的靜壓頭降低,應避免有較大的動頭增量,這就要求分支管道的氣流速度,不宜比主管道內的氣流速度增加過多;
4、為了保證分支管內有均勻的流量分配,分支管宜采取對稱布置;
5、管道直徑變化時,斷面不許突然改變。
要達到以上要求,我們可以根據以下方式來選擇管材:
1、根據經濟流速選擇管徑
當流量一定時,管徑越大氣流速度越小,沿程壓力降越低,但投資費用越高;反之,如果管徑選小些,流速增大了和投資費用減少了,但壓力降就高了。因此,應把兩方面的因素綜合考慮,我們在設計中常用“經濟流速”來選擇輸氣管道直徑。表1為壓縮空氣經濟流速推薦表。
經濟流速(c)選定后,我們可以根據容積流量(qv),按以下公式確定輸氣的管道內直徑:
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,輸氣管道的內徑應為:
2、根據管道壓力降來選擇管徑
管道系統總的壓力降,應包括系統內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:用標準狀態下的容積流量qv(Nm3/min)表示流量, 為考慮管路配件的局部損失系數,其值一般為1.1~1.2,為實際管子的長度,壓力為0.7~0.8MPa。 為管子的直徑,如果預先確定管壓降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,計算出輸氣管道的直徑:
3、在實際管道設計工作中,對于閥門、管件管道附件上發生的空氣阻力不是特別好計算,為此,在計算管網中局部流阻時,工程上經常用“當量直徑”的概念,即用一定長度的直管道代替相應的閥門、管件管道附件,此直管道在同等環境下所產生的阻力即被替代對象的阻力。如表2。
如:一個內徑為80mm的直角彎頭的氣流阻力,相當于5米長的同徑直管的阻力。
在工程設計時,通常是先按計算流量及經驗流速計算出各區段的管徑,再校核各區段的壓力降,使最大壓力降控制在允許范圍之內。若超出允許范圍,應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。壓力降的允許控制范圍是根據技術經濟比較分析得出的,一般的機械工廠,壓力降一般控制在5~8%。
空壓機經銷商在實際工作中,通常將管道工程(含設計、施工等)的工作都轉包給管道工程公司或施工團隊來做,而經銷商與承包商兩個不同的利益體,兩者也經常發生矛盾與糾紛。為了掌握主動權,減少矛盾,同時能為自己的客戶提供更專業的服務,作為專業的空壓機經銷商也應掌握壓縮空氣輸送管道專業知識,尤其是有關管道大小的選擇與管道管網的布置的知識。因為選擇合適管道和設計優化的管網,一則可以為自己節省材料資金,二則降低工程的施工難度,三則在節能越來越受重視的時代,節能型壓縮空氣管網越來越受到用氣企業的親睞。
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