压缩空气管路设计为什么是倾斜的?
压缩空气管路的设计中,通常会设置倾斜管段,主要是为了避免管道内出现积水。这是因为在管道中输送压缩空气时,空气中含有水分和油份等杂质,这些杂质会随着空气一起被输送到管道中。当管道的形状是水平的时候,杂质会在管道内部积聚并形成水池,如果这些积水不能及时排除,将会对管道和设备造成损害。
为了避免这种情况的发生,倾斜管段的设计可以让积水通过重力自然排出。通常倾斜角度为0.5%至1%之间,这样既可以确保排水顺畅,又可以避免因倾斜角度太大而影响空气流动。此外,倾斜管段还可以减小管道内部的空气流速,减少噪音和能量损失,提高管路的传输效率。
管路设计个人认为考虑几个方面:1、管路的耐压设计(根据压缩空气的设计压力);2、管路布局合理;3、弯道尽量少(减少阻力);4、管道大小需要根据流量,压力,流速确认计算;5、长管线还要根据选择的布局工艺和设备的选择,考虑管线是否需要保温等。
管道尺寸如何影响压缩空气系统的性能
确定空气压缩机管道的尺寸取决于两个因素:您要移动多少空气?它必须走多远?如果压缩空气管道的尺寸不合适,您的系统可能会出现明显的压降。
当压缩空气管太小时会发生什么?
当压缩空气通过管道系统时,与管道的摩擦会导致其在行进过程中失去压力 (PSI),这种现象称为 压降 。管道越小,空气行进的距离越长,它所经历的摩擦越大,速度就越慢。这意味着更大的压降。管道系统中的每个弯头、连接和连接都会导致压降增加。当您通过带有许多弯头和接头的过小管道推动空气时,您可能会在空气压缩机和管道末端之间经历显着的压力损失。
当压缩空气管道太小时,您可能必须增加系统的整体 PSI 以进行补偿。理想情况下,您应该看到空气压缩机的压力与压缩空气管路末端使用点的压力之间的压降不超过 3 PSI。如果您遇到过大的压降,则必须提高系统的 PSI,以便您的所有机器和工具继续正常工作。这会显着提高空气压缩机的能源成本。如果您的生产线末端的设备需要 100 PSI,并且您在压缩机和使用点之间经历了 20 PSI 的压降,则您必须将系统加压至 120 PSI,以保持您所需的最低 PSI。这意味着您的空气压缩机的能源成本增加了 10%。随着时间的推移,
当压缩空气管道太大时会发生什么?
过大的压缩空气管道对系统性能没有任何负面影响,但它们可能是一项糟糕的资本投资。与具有较小管道的管道系统相比,较大的压缩空气管道将需要更多的材料和更多的安装成本。
更大的管道储存更多的空气;500 英尺的 1 英寸管道将存储约 18 加仑的空气,而 500 英尺的 2 英寸管道将存储约 77 加仑的空气。这不是储存空气的最有效方式;如果空气储存是您的首要考虑因素,那么简单地购买更多或更大的储气罐更具成本效益和效率。
如果您计划在未来进行扩展,那么投资一个比您当前需要的更大的系统可能是值得的。现在安装尺寸过大的压缩空气管道将比以后拆除和更换管道系统更具成本效益。
压缩空气管道的尺寸如何
为避免压降过大,您需要查看压缩空气系统的两个重要方面:
总气流 (CFM)
最低要求工作压力 (PSI)
压缩空气管道尺寸和 CFM
压缩空气管道尺寸要求与通过系统的最大气流直接相关。您的气流以每分钟空气立方英尺或 CFM 为单位进行测量。您的 CFM 越大,您的管道就需要越大,以避免过度的压降。
在确定压缩空气管道尺寸时,重要的是要查看您的 最大 CFM 要求。这是您的系统在需求最大的时刻的 CFM。这些可能是由集尘器排污阀、气缸/柱塞驱动、隔膜泵或其他使用短而强烈的空气爆发的系统产生的瞬时需求峰值。
Aire 提示:通过在使用点安装储气罐而不是增加整个系统的管道尺寸,可以适应需要短时间(<1 分钟)、强烈空气爆发的过程。
压缩空气管尺寸和 PSI
您还需要了解系统所需的最低工作压力。您的工作压力以磅/平方英寸或 PSI 为单位。大多数工业设备和气动工具需要 90 到 100 PSI 才能正常运行。这意味着在使用点输送的压力必须保持在这个水平。
您可以通过测量空气压缩机和使用点的 PSI 来确定系统的压降。一定要测量离空气压缩机最远的点的压力。如果您看到超过 3 PSI 的下降并且系统中没有明显的泄漏问题,则可能表明您的空气压缩机管道太小。
压缩空气管道尺寸的其他因素
压降还与压缩空气管道材料和运行长度有关。正如我们上面解释的,运行时间越长,空气摩擦越多,压力损失也越大。较长的管道比较短的管道需要更大直径的管道(见下表)。
管道的材料也会影响摩擦和压降;例如,铝等光滑材料比橡胶软管允许更大的气流。 阅读更多: 压缩空气系统的最佳管道材料是什么?
管道的 流量系数 是衡量其允许空气或流体流动的效率的指标。它在数学上表示为:
在哪里:
Q 是流速(以美国加仑每分钟表示),
SG 是流体的比重(空气 = 1),
Δ P 是通过阀门的压降(以 psi 表示)。
压缩空气分配系统的布局也很重要。回路式压缩空气系统允许空气在任何方向流动,以达到阻力最小的路径的需求。通常,对于回路型压缩空气分配系统,您可以将直线管道的容量乘以 1.5 。例如:如果 2 英寸铝管在 125 PSI 时额定为 500 CFM,那么在环路系统中相同长度的管道将在 125 PSI 时额定为 750 CFM。
压缩空气管道尺寸计算
有许多工具可帮助您确定压缩空气管道尺寸。您可以使用公式计算管道尺寸要求。您还可以在线找到表格,显示基于 PSI 和距离的通过传统管道的压缩空气的 CFM 等级。
在计算压缩空气尺寸要求时,请务必同时考虑当前和未来的需求。如果您的计算使您处于特定管道尺寸的 CFM 额定值的上限范围内,您可能需要考虑调整尺寸,特别是如果您预计未来会扩大。此外,请记住考虑压缩空气系统中的匝数和连接数;如果您的系统有许多连接和转弯,则在计算压缩空气管道尺寸时需要考虑到这一点。
压缩空气管尺寸公式
计算压缩空气管道尺寸的基本公式为:
在哪里:
A = 以平方英寸为单位的管孔横截面面积(3.14 x 直径平方/4)
Q = SCFM 中的流量
Pa = PSI 中的普遍绝对压力(海平面为 14.7)
Pd = 压缩机表压减去现行绝对压力
V = 设计管道速度 ft/sec(不超过 40 ft/sec)
压缩空气管尺寸表
如果该计算看起来令人生畏,请不要担心。还有一些表格可以帮助您根据 CFM 和压缩空气系统中管道的总长度确定正确的空气压缩机管道直径。以下是使用图表确定正确压缩空气管道尺寸的步骤。
确定系统的最大 CFM。
绘制一个管道示意图,其中包括管道系统中的所有管道长度以及所有配件、阀门和弯头。
以英尺为单位测量管道系统中的所有直管并将其相加。
然后,为每个弯头、接头或阀门添加一些额外的“等效长度”。作为一般经验法则,您可以为每个弯头或发球台增加 5 英尺的长度。如需更准确的估算,请使用“管道配件的等效管道长度”表(下表 2)。
将您的总长度和配件的等效长度相加,以获得您系统的总“管道等效长度”。
使用最大 CFM 和管道等效长度,使用下面的表 1 来查找适用于您的压缩空气系统的推荐管道直径。
压缩空气管应该用具有外观,柔软度,抗氧化,抗老化,抗全文刺激性的化学制品。例如:
1、用不锈钢的,是最好的,但价格很贵。
2、用镀锌管的,会生锈,价格便宜。
3、用PPR,价格便宜,但时间长了就破,不安全。
4、新型铝合金管道,不生锈,耐腐蚀,零泄漏,价格偏贵,快捷安装。
压缩管常用于压缩空气、汽配商店及风动(气压)工具,及水和非腐蚀性液体的输送,广泛应用于工业、建筑业、农业等领域。
其中软壁空气压缩管具有外观,柔软度,弹性类似橡胶,抗氧化,抗老化,夏天不发软,冬天不发硬,不开裂的特点。
扩展资料:
压缩空气管的设计要点:
1、国际工程中,压缩空气管道应使用三维软件设计,比较合理的设计方式是直接采用三维软件建模,虽然前期需要做大量工作。
但管道三维模型建好之后,可以直接生成平面图、轴测图、设备表、材料表等,后期出图可节省大量的工作,提高效率,同时也保证了管道出图的准确性,不会发生碰撞。
2、厂区压缩空气管道管网图,起点一般为厂区压缩空气站出口或厂区预留接点,终点为各个用户点。各用户点有室内和室外之分,在条件允许的情况下,整个厂区室内和室外用户点尽量在同一张平面图或轴测图表示,即用一张图纸表示整个厂区所有用户点,这样方便出图和阅读。
3、压缩空气管道一般管径较小,厂区压缩空气管道管网布置,应尽量利用建筑物,通廊和大管道,将压缩空气管道支架焊接在上面,尽量减少独立落地支架数量。
4、压缩空气管道应尽量采用自然补偿,不设补偿器。
5、压缩空气管道支架受力应使用相应软件计算,在受力允许条件下,支架形式尽量采用限位支架,允许管道有轴向位移。这样在直管段不长的情况下,可不设固定支架和补偿器,简化管道形式,降低管道造价,也有利于现场施工。
参考资料来源:百度百科——压缩空气管