压缩空气管道阻力计算

合集下载

压缩空气管道的选择

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。

压缩空气系统管道管径及水力计算表

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

压缩空气管道阻力计算

压缩空气管道阻力计算

根据你提供的数据,实际用气量为5.5m3/min,推荐的空压机为37kW,最好两台,一开一备,储气罐容积为0.6m3或者1m3,空压机出气口的管径一般为G1 1/4,推荐你的管路为G1 1/2或者G2,如果压缩空气管路较长(超过150米),建议在用气点之前加一个储气罐,同时管路尺寸选上限。

一般情况下,储气罐的容积为空压机流量的0.06--0.1倍,这都是经验值,没有固定的规定和算法。

一定流量的压缩空气对应的管路到底要多大的尺寸,算法比较复杂,主要是考虑到压降,一般供气管路和空压机出口尺寸相同的话管路长度不应超过50m。

压缩空气出口压力和用气点的压力差不应超过1bar,否则能源浪费严重。

下表为压缩空气的管路流体阻力对应表。

这些参数都是计算后经过实际使用的经验值修正后的。

管径额定排气量(m3/min)压力(bar)6 7 8 9 101” 1 0.087 0.076 0.068 0.061 0.0562 0.315 0.275 0.245 0.220 0.2003 0.666 0.583 0.518 0.467 0.4244 1.134 0.993 0.883 0.795 0.7222” 4 0.038 0.033 0.030 0.027 0.0248 0.138 0.120 0.107 0.096 0.08816 0.496 0.434 0.386 0.347 0.31624 1.050 0.919 0.817 0.735 0.6693” 8 0.019 0.017 0.015 0.013 0.01116 0.069 0.060 0.054 0.048 0.04432 0.248 0.217 0.193 0.174 0.15864 0.894 0.783 0.696 0.626 0.5704” 16 0.018 0.015 0.014 0.012 0.01132 0.064 0.056 0.050 0.045 0.04164 0.230 0.201 0.179 0.161 0.146128 0.829 0.725 0.645 0.580 0.528。

管道流量计算

管道流量计算

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=0.5ρV2ρ---密度1.2V2---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。

一气柜五万柜检修时,DN50管,充氮时,3000立方米每小时,氮气为中压氮(13公斤)管道流通截面积A等于流量Q除以(平均)速度V,你的问题中没提供流速、流量值(仅提供了压力值),因此天然气管径、截面没法算出,但可以给你列出算式见后。

另外,0.5公斤压力也是俗称,准确的说法应该是每平方厘米0.5千克力(公斤力),即0.5kgf/cm2,此单位已淘汰,但习惯上仍在用,应该用兆帕MPa或千帕kPa等压力(压强)单位,0.5kgf/cm2大约等于0.05MPa,或50kPa。

此外,虽然压力与流量有相关性,但两者是两个概念,相同的压力差下,由于管路阻力的不同,流量、流速也不同。

A=Q/V; A=πd²/4。

计算时要注意单位换算别搞错。

Q=A VA---mm2,=10-6m2V---m/s,=3600m/hQ=0.0036AV (m3/h)A=Q/(0.0036V) (m3/h)A=πd2/4d=2(A/π)1/2d=2(A/π)1/2d=(1/.03)(Q/Vπ)1/2d=18.806*(Q/V)1/2当Q采用立方米/小时,V采用米/秒,d采用毫米时,算式如上列。

(完整版)管道阻力的基本计算方法

(完整版)管道阻力的基本计算方法

管道阻力计算空气在风管内的流动阻力有两种形式:一是由于空气本身的黏滞性以及空气与管壁间的摩擦所产生的阻力称为摩擦阻力;另一是空气流经管道中的管件时(如三通、弯头等),流速的大小和方向发生变化,由此产生的局部涡流所引起的阻力,称为局部阻力。

一、摩擦阻力根据流体力学原理,空气在管道内流动时,单位长度管道的摩擦阻力按下式计算:ρλ242v R R s m ⨯= (5—3) 式中 Rm ——单位长度摩擦阻力,Pa /m ;υ——风管内空气的平均流速,m /s ;ρ——空气的密度,kg /m 3;λ——摩擦阻力系数;Rs ——风管的水力半径,m 。

对圆形风管:4D R s =(5—4)式中 D ——风管直径,m 。

对矩形风管 )(2b a abR s += (5—5)式中 a ,b ——矩形风管的边长,m 。

因此,圆形风管的单位长度摩擦阻力ρλ22v D R m ⨯= (5—6) 摩擦阻力系数λ与空气在风管内的流动状态和风管内壁的粗糙度有关。

计算摩擦阻力系数的公式很多,美国、日本、德国的一些暖通手册和我国通用通风管道计算表中所采用的公式如下:)Re 51.27.3lg(21λλ+-=D K (5—7)式中 K ——风管内壁粗糙度,mm ;Re ——雷诺数。

υvd=Re (5—8)式中 υ——风管内空气流速,m /s ;d ——风管内径,m ;ν——运动黏度,m 2/s 。

在实际应用中,为了避免烦琐的计算,可制成各种形式的计算表或线解图。

图5—2是计算圆形钢板风管的线解图。

它是在气体压力B =101.3kPa 、温度t=20℃、管壁粗糙度K =0.15mm 等条件下得出的。

经核算,按此图查得的Rm 值与《全国通用通风管道计算表》查得的λ/d 值算出的Rm 值基本一致,其误差已可满足工程设计的需要。

只要已知风量、管径、流速、单位摩擦阻力4个参数中的任意两个,即可利用该图求得其余两个参数,计算很方便。

图5—2 圆形钢板风管计算线解图[例] 有一个10m 长薄钢板风管,已知风量L =2400m 3/h ,流速υ=16m /s ,管壁粗糙度K =0.15mm ,求该风管直径d 及风管摩擦阻力R 。

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

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。

管径和压力损失计算压力流速管径计算公式

管径和压力损失计算压力流速管径计算公式

管径和压力损失计算压力流速管径计算公式管径和压力损失计算一、管径计算1、管径计算蒸汽、热水、压缩空气、氮气、氧气、乙炔按各别三式计算:按体积流量计算按质量流量计算按允许压降计算式中—管道内径(mm );—在工作状态下的体积流量(m3/h);—在工作休眠状态下的质量流量(t/h);—在工作状态下所的流速(m/s);—在工作状态下的密度(kg/m3);—摩擦阻力系数;—允许比压降(Pa/m)。

压缩空气、氮气、氧气、乙炔等气体工作状态下的体积流量可由标准状态(0℃,绝对压力0.1013MPa )下的体积流量加权而得式中—标准状态下气体压强流量(m3/h);—气体工作温度(℃);—气体绝对工作双重压力(MPa )。

二、管道压力损失计算管道中介质流动产生的总压差包括直管段的摩擦阻力压降和管道附件的局部阻力压降,以及管内介质的静压差。

管内介质的总静压差:;直管的摩擦阻力压降:;管道附件的局部阻力压降:;管内介质的静压差:。

式中Δp—管内介质的总静压差(Pa );Δpm—直管的摩擦阻力压降(Pa );Δpd—管道附件的局部阻力压降(Pa );Δpz—管内介质的静压差(Pa );∑ξ—换热器局部阻力系数之和;∑Ld—管道局部阻力当量长度之和(m );H1—管段始点标高(m );H2—管段终点标高(m );对液体,因其密度大,计算中应计入介质静压差。

对蒸汽或气体,其静压差可以多倍。

三、允许比压降计算对各种压力管路的计算公式为式中—单位压力降(Pa/m);、—起点、终点压力(MPa );—管道直管段总长度(m );—管道局部阻力黄色炸药长度(m )。

在做近似估算时,对厂区管路可取 =(0.1-0.15);对车间的蒸汽、压缩空气、热水管路,取 =(0.3-0.5);对车间氧气管路去 =(0.15-0.20)看见公式,写上自己知道的公式吧。

管径计算公式。

d=18.8乘以(Q/u)的开平方,其中Q=Qz(273+t)/(293*P),其中,Qz 为标准状态下的压力,P 为绝对压力。

压缩空气系统管道阻力计算

压缩空气系统管道阻力计算

压缩空气系统管道阻力计算压缩空气系统是工业中常见的能源传输系统,用于将空气压缩后输送到各个工作站点。

管道阻力是指管道中由于摩擦力和弯曲造成的能量损失,影响着系统的压力和流量。

如何准确计算压缩空气系统管道的阻力是系统设计和优化的重要问题。

压缩空气管道的阻力主要由管道摩擦阻力和弯曲阻力组成。

管道摩擦阻力是指由于流体与管壁之间的摩擦力而导致的能量损失。

摩擦阻力与管道长度、管道内径和流体速度有关。

根据Darcy-Weisbach公式,可以计算出管道摩擦阻力的大小:ΔP=f*(L/D)*(ρv^2/2)其中,ΔP是单位长度管道上的压力损失,f是摩擦系数,L是管道长度,D是管道内径,ρ是空气密度,v是空气流速。

摩擦系数是一个与管道粗糙度、流体性质和流动状态有关的参数。

一般情况下,可以通过经验公式或实验来估算。

弯曲阻力是指由于管道弯曲而引起的能量损失。

当气体通过弯曲管道时,由于气体在弯曲处的流动变化,会引起阻力。

弯曲阻力与管道的弯曲半径、管道内径和流体速度有关。

实际情况中,通过公式或实验可以计算弯曲阻力。

除了这些基本的阻力,还需考虑一些特殊情况。

例如管道的分支和合流处,由于流体的变化也会引起附加的阻力。

在实际应用中,通常通过计算管道系统中各个部分的阻力,累加得到整个系统的总阻力。

可以使用软件或者手算来计算。

对于复杂的系统,还需考虑其他影响因素,如管道的布局和分支、管道上安装的设备等。

在设计和优化压缩空气系统时,准确计算管道阻力是至关重要的。

通过合理设计和优化,可以降低能源消耗,提高系统的效率和稳定性,从而提高整个工业生产流程的效益。

总之,压缩空气系统管道阻力的计算涉及多个因素,如管道的摩擦阻力、弯曲阻力以及分支和合流处的附加阻力等。

通过合理的计算和优化设计,可以降低能源消耗,提高系统效率和稳定性,进一步提升工业生产的效益。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
相关文档
最新文档