压缩空气管道的设计计算
压缩空气管径计算公式
压缩空气管径计算公式在进行压缩空气管径计算时，可以使用经验公式或者基于流体力学原理的计算方法。
其中，常用的经验公式包括Darcy-Weisbach公式、Hazen-Williams公式和Manning公式等。
Darcy-Weisbach公式是一种广泛使用的压力损失计算方法。
它的计算公式如下：ΔP=f*(L/D)*(ρ*V²/2)其中，ΔP为单位长度管道的压力损失，f为摩擦系数，L为管道长度，D为管径，ρ为气体密度，V为气体流速。
摩擦系数f可以根据流体的性质和管道材料的光滑度进行估算。
对于压缩空气来说，一般可以参考摩擦系数表进行估算。
Hazen-Williams公式是一种适用于水流的经验公式，它的计算公式如下：Q=1.318*C*A*R^(0.63)*S^(0.54)其中，Q为单位时间通过管道的流量，C为摩擦系数，A为管道的横截面积，R为液体的水力半径，S为管道的平均液体坡度。
Manning公式是一种适用于开放式渠道计算的经验公式，它也可以用于压缩空气管道的计算。
它的计算公式如下：Q=1.486*A*n*R^(0.67)*S^(0.5)其中，Q为单位时间通过管道的流量，A为管道的横截面积，n为曼宁粗糙系数，R为管道的液体半径，S为管道的平均液体坡度。
在进行压缩空气管径计算时，需要先确定系统的工作要求，包括所需流量、工作压力、压力损失限制等。
然后根据所选择的公式进行计算，得到合适的管径。
此外，在进行管径计算时还需要考虑管道的材料选择。
不同的管道材料具有不同的摩擦系数和光滑度，对管径的选择也会有影响。
一般来说，使用光滑度较大的管材可以减小摩擦损失，提高系统的运行效率。
总之，压缩空气管径的计算需要综合考虑多个因素，包括流速、压力损失、管道材料和系统需求等。
准确选择合适的管径可以提高系统的效率和稳定性，减少能源消耗，实现经济效益和环境效益的双重收益。
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。
压缩空气流量及管径计算
压缩空气流量及管径计算压缩空气流量及管径计算是在工程设计或实际应用中常见的计算问题。
在许多行业中，如制造业、采矿、化工等，压缩空气是一种重要的能源形式，用于动力传输、工艺操作和设备控制等方面。
因此，准确计算压缩空气流量及管径对于工程设计和设备选型至关重要。
Q=P*V/(T*1000)其中，Q代表流量，单位是标准立方米每分钟（Nm³/min）；P代表压力，单位是千帕（kPa）；V代表体积，单位是立方米（m³）；T代表温度，单位是摄氏度（℃）。
公式中的1000是对应的单位转换因子。
在计算压缩空气流量时，需要考虑到实际的工作条件和要求。
例如，如果工程或设备需要特定的压力和流量范围，那么可以使用以上公式计算出对应条件下的流量。
同时，还需要考虑到空气压缩机的性能参数，如排气压力、工作效率等，以确保选型的准确性。
对于管径的计算，可以使用以下方法：1. 根据流量和压力损失计算：根据流量和压力损失的关系，结合管道的长度和管材的摩擦系数，可以使用Darcy-Weisbach或其他经验公式来计算管径。
这种方法需要考虑流体的性质、管道的材质和其他一些参数，计算比较复杂，但较为准确。
2.根据流速和雷诺数计算：根据流体在管道中的流速、雷诺数和管道材料等参数，可以使用流体力学原理来计算合适的管径。
这种方法需要较多的流体力学知识和计算，适用于复杂的管道系统。
在使用以上方法计算管径时，需要考虑以下因素：1.流量要求：根据工程或设备的实际需要，确定所需的流量范围。
这通常是根据生产工艺或设备性能要求等来确定的。
2.压力损失：根据管道长度、管道材质和流体的性质来计算压力损失，确保流体能够在管道中正常运输。
3.流体性质和条件：根据流体的性质，如密度、粘度等，以及流体和环境的温度和压力等条件，来选择合适的管径。
总之，压缩空气流量及管径计算是工程设计和设备选型中常见的问题，需要根据实际条件和要求来进行准确的计算。
通过使用适当的公式和方法，结合相关参数和条件，可以确保工程和设备的正常运行和使用。
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
压缩空气管道的设计计算
管道的设计计算——管径和管壁厚度 空压机是通过管路、阀门等和其它设备构成一个完整的系统;管道的设计计算和安装不当,将会影响整个系统的经济性及工作的可靠性,甚至会带来严重的破坏性事故;A.管内径：管道内径可按预先选取的气体流速由下式求得：=i d 8.1821⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛u q v v q = u 28.18⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛i d式中,i d 为管道内径mm ；v q 为气体容积流量h m 3；u 为管内气体平均流速s m ,下表中给出压缩空气的平均流速取值范围;管内平均流速推荐值注：1m 内的管路或管路附件——冷却器、净化设备、压力容器等的进出口处,有安装尺寸的限制,可适当提高瞬间气体流速;例1：2台30及2台H-6S 型空压机共同使用一根排气管路,计算此排气管路内径;已知30型空压机排气量为 m 3/min 排气压力为 MPa已知H-6S 型空压机排气量为 m 3/min 排气压力为 MPa4台空压机合计排气量v q ＝×2+×2＝ m 3/min ＝252 m 3/h如上表所示u=6 m/s带入上述公式=i d 8.1821⎪⎭⎫ ⎝⎛u q v =i d 8.18216252⎪⎭⎫ ⎝⎛= mm 得出管路内径为121mm ;B.管壁厚度：管壁厚度δ取决于管道内气体压力;a.低压管道,可采用碳钢、合金钢焊接钢管；中压管道,通常采用碳钢、合金钢无缝钢管;其壁厚可近似按薄壁圆筒公式计算：min δ=[]c npnpd i +-ϕσ2 式中,p 为管内气体压力MPa ；n 为强度安全系数5.25.1～=n ,取σ为管材的许用应力MPa,常用管材许用应力值列于下表；ϕ为焊缝系数,无缝钢管ϕ=1,直缝焊接钢管ϕ=；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 ≈δ；当δ≤6mm 时,c =1mm;当管子被弯曲时,管壁应适当增加厚度,可取'δ=Rd 20δδ+ 式中,0d 为管道外径；R 为管道弯曲半径; b.高压管道的壁厚,应查阅相关专业资料进行计算,在此不做叙述;例2： 算出例1中排气管路的厚度;管路材料为20钢公式 min δ=[]c np npd i +-ϕσ2中 n=2 , p= MPa , i d =121 如上表20钢150o C 时的许用应力为131,即σ＝131ϕ＝1 , C =1 带入公式min δ=[]c np npd i +-ϕσ2＝1321131212132+⨯-⨯⨯⨯⨯= mm 管路厚度取4 mm。
压缩空气管径的设计计算及壁厚
压缩空气管径的设计计算及壁厚1.确定气体流量：首先需要确定所需传输的压缩空气的气体流量，一般以标准体积流量表示，单位为立方米/分钟或立方英尺/分钟。
2.确定压力损失：计算压缩空气在管道传输中的压力损失，根据流量和管道长度来确定管道的摩阻系数。
根据气体传输的相关经验公式，计算得到气体在管道中的压力损失值。
3.选择管道材料：根据压缩空气的使用环境和工作条件选择合适的管道材料，常见的材料有铜管、镀锌管、不锈钢管等。
不同材料的管道具有不同的特性和耐压能力，根据实际情况选择合适的材料。
4. 计算管道直径：根据流量和压力损失值，采用Colebrook-White方程或其他管道流体力学公式，计算得到合适的管道直径。
直径的计算一般需要结合其他因素，如压力损失限制、经济性、施工便利性等进行综合考虑。
5.设计壁厚：根据所选择的管道材料和管道直径，结合设计标准和规范，确定合适的管道壁厚。
壁厚的设计一般要满足管道的强度和刚度要求，并考虑到管道的焊接性能和耐腐蚀性能。
在压缩空气管道设计过程中，需要注意以下几个要点：1.管道长度：管道长度对于压缩空气的传输有一定影响，较长的管道会增加压力损失。
因此，在设计计算时需要考虑管道长度，并进行相应的修正。
2.管道接头：管道连接方式也会对压缩空气管道的性能和压力损失产生一定影响。
常见的连接方式有焊接、螺纹连接、法兰连接等，需根据实际情况选择合适的连接方式，并考虑连接处的压力损失。
3.安全性考虑：在压缩空气管道设计中，应充分考虑系统的安全性，包括防止管道爆炸、泄漏等安全问题。
合理选择管道材料、设计合适的壁厚，并进行可靠的管道连接和保护措施，以确保系统的安全运行。
总之，压缩空气管径的设计计算及壁厚的选择要根据具体的使用需求、工作条件和管道特性进行综合考虑，合理设计管道尺寸和壁厚，以提高系统的传输效果和安全性。
压缩空气管径设计
压缩空气管径的设计1、平方单位上面压缩空气压力及速度的换算公式：P=0.5ρV2ρ---密度（压缩空气密度）V2---速度平方P--静压（作用于物体表面）2、压缩空气流量、流速的计算流量=管截面积X流速=0.002827X管径^2X流速(立方米/小时)^2：平方。
管径单位：mm流速可用柏努力方程;Z+(V2/2g)+(P/r)=0r=ρgV2是V的平方,是流速Z是高度.(水平流动为0)ρ是空气密度.g是重力加速度=9.81P是压力(MPa)3、压缩空气管路配管应注意的事项(1) 主管路配管时，管路须有1°～2°的倾斜度，以利于管路中冷凝水的排出，如图1、图2所示。
(2) 配管管路的压力降不得超过空压机使用压力的5%，故配管时最好选用比设计值大的管路，其计算公式如下：管径计算d＝mm＝mm其中Q压－压缩空气在管道内流量m3/minV－压缩空气在管道内的流速m/sQ自－空压机铭牌标量m3/minp排绝－空压机排气绝压bar（等于空压机排气压力加1大气压）(3) 支线管路必须从主管路的顶端接出，以避免主管路中的凝结水下流至工作机械中或者回流至空压机中。
(4) 管路不要任意缩小或放大，管路需使用渐缩管，若没有使用渐缩管，在接头处会有扰流产生，产生扰流则会导致大的压力降，同时对管路的寿命也有不利影响。
(5) 空压机之后如果有储气罐及干燥机等净化缓冲设备，理想的配管顺序应是空压机＋储气罐＋干燥机。
储气罐可将部分的冷凝水滤除，同时也有降低气体温度的功能。
将较低温度且含水量较少的压缩空气再导入干燥机，则可减轻干燥机负荷。
(6) 若空气使用量很大且时间很短，最好另加装一储气罐做为缓冲之用，这样可以减少空压机加泄载次数，对空压机使用寿命有很大的益处。
(7) 管路中尽量减少使用弯头及各种阀类。
(8) 理想的配管是主管线环绕整个厂房，这样可以在任何位置均可以获得双方向的压缩空气。
如在某支线用气量突然大增时，可以减少压降。
压缩空气在管道中的流量计算公式
压缩空气在管道中的流量计算公式1.简化公式：根据理想气体状态方程可以得出一个简化的流量计算公式。
假设压缩空气为理想气体，并且流动过程中没有明显的温度和压力变化，则可以使用以下公式计算流量：Q=C×A×√(2×ΔP/ρ)其中，Q表示流量，C表示流量系数，A表示管道的横截面积，ΔP表示压力差，ρ表示气体的密度。
这个公式适用于较小的压力差和较低的精度要求，由于没有考虑气体温度和压力的变化对流量的影响，所以只适合于一般的工程应用。
2.准确公式：在一些要求较高精度的应用中，可以使用更准确的公式来计算流量。
一种常用的公式是常柯法则（常焓扩流公式），它考虑了流动过程中气体的温度和压力变化。
Q=C×A×√((2×γ×P1×V1×(1-(P2/P1)^((γ-1)/γ)))/(γ-1)×M)其中，γ表示气体的绝热指数，P1和P2分别表示流动前后的压力，V1表示流动前气体的速度，M表示气体的摩尔质量。
这个公式适用于气体在管道中的等熵流动过程，可以更准确地计算流量。
但需要注意的是，这个公式要求输入比较多的参数，并且要求对气体的热力学性质有较好的了解。
3.更精确的方法：对于要求极高精度和复杂气体性质的流量计算，可以使用计算流体力学（CFD）模拟。
CFD模拟可以考虑多种复杂因素，如压力、温度、速度分布、流动边界条件等，从而提供更准确的流量计算结果。
但这种方法需要较高的计算资源和专业的软件，且较为复杂和耗时。
需要指出的是，以上介绍的公式和方法都是理论推导或简化模型，实际应用时仍需结合具体情况进行校正和修正。
同时，由于气体在管道中的复杂流动特性以及实际条件的不确定性，任何流量计算公式都有其局限性。
因此，在实际应用中应根据具体条件选择适合的公式和方法，并进行合理的修正和校正。
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管道的设计计算——管径和管壁厚度
空压机是通过管路、阀门等和其它设备构成一个完整的系统。
管道的设计计算和安装不当，将会影响整个系统的经济性及工作的可靠性，甚至会带来严重的破坏性事故。
A.管内径：管道内径可按预先选取的气体流速由下式求得：
=i d 8.1821
⎟⎠
⎞⎜⎝⎛u q v 式中，为管道内径（）；为气体容积流量（i d mm v q h m 3）；为管内气体平均流速（u s m ），下表中给出压缩空气的平均流速取值范围。
管内平均流速推荐值气体介质 压力范围(Mpa)
p 平均流速（m/s）
u 0.3～0.6 10～20
0.6～1.0 10～15 1.0～2.0 8～12
空 气 2.0～3.0 3～6
注：上表内推荐值，为输气主管路（或主干管）内压缩空气流速推荐值；对于长度在1m 内的管路或管路附件——冷却器、净化设备、压力容器等的进出口处，有安装尺寸的限制，可适当提高瞬间气体流速。
例1：2台WJF-1.5/30及2台H-6S 型空压机共同使用一根排气管路，计算此排气管路内径。
已知WJF-1.5/30型空压机排气量为1.5 m 3/min 排气压力为3.0 MPa
已知H-6S型空压机排气量为0.6 m 3/min 排气压力为3.0 MPa
4台空压机合计排气量＝1.5×2+0.6×2＝4.2 m v q 3/min＝252 m 3/h
如上表所示u=6 m/s 带入上述公式=i d 8.1821⎟⎠
⎞⎜⎝⎛u q v =i d 8.1821
6252⎟⎠⎞⎜⎝⎛=121.8 mm 得出管路内径为121。
mm
B.管壁厚度：管壁厚度δ取决于管道内气体压力。
a.低压管道，可采用碳钢、合金钢焊接钢管；中压管道，通常采用碳钢、合金钢无缝钢管。
其壁厚可近似按薄壁圆筒公式计算：
min δ=
[]c np
npd i +−ϕσ2 式中，p 为管内气体压力（MPa）；n 为强度安全系数5.25.1～=n ，取[σ]为管材的许用应力（MPa），常用管材许用应力值列于下表；ϕ为焊缝系数，无缝钢管ϕ=1，直缝焊接钢管ϕ=0.8；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c δ＞6mm 时，c ≈0.18δ；当δ≤6mm 时， =1mm。
c 当管子被弯曲时，管壁应适当增加厚度，可取
='δR
d 20δδ+ 式中，为管道外径；0d R 为管道弯曲半径。
b.高压管道的壁厚，应查阅相关专业资料进行计算，在此不做叙述。
常用管材许用应力
不同温度下需用应力值[]σ （MPa）
钢 号 壁 厚 δ（mm） ≤20o C 100o C 150o C
10 113 113 109
20 133 133 131 Ocr18Ni9Ti 140 140 140
1cr18Ni9Ti ≤10 140 140 140
注：管路输气压力在1.5MPa 以上时，管路材料推荐采用20#钢。
例2： 算出例1中排气管路的厚度。
管路材料为20#钢
公式 min δ=[]c np
npd i +−ϕσ2中 n=2 , p=3.0 MPa , =121 i d 如上表20＃钢150o C时的许用应力为131，即σ＝131
ϕ＝1 , C =1 带入公式
min δ=[]c np
npd i +−ϕσ2＝1321131212132+×−××××=3.8 mm 管路厚度取4 mm。