气动系统压力、流量、气管壁厚、用气量计算
气动阀门耗气量计算
d=18.8(Q/v)1/2
d为管道内径，mm
d为管道内径，mm
Q为介质容积流量，m3/h
v为介质平均流速，m/s，此处压缩气体取流速10-15m/s。
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
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》。
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1
问题2
①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。
① 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。
气缸耗气量及气管流量计算方法
气缸耗气量及气管流量计算方法本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March耗气量计算方法：1、气缸最大耗气量计算公式：Q max = (p+/t式中：Q max ----- 最大耗气量(L/min)D ----- 缸径(cm)S ----- 气缸行程(cm)t ----- 气缸一次夹紧(或松开)动作时间(s),(夹紧和松开的时间一般认为相等) p ----- 工作压力(MPa)2、平均耗气量计算公式一：单作用气缸耗气量Q 平均= tQ max /T双作用气缸耗气量Q 平均=2tQ max /T式中：Q 平均----- 平均耗气量(L/min)t ----- 气缸一次夹紧(或松开)动作时间(s),(夹紧和松开的时间一般认为相等) Q max ----- 最大耗气量(L/min)T ----- 循环周期(s)3、平均耗气量计算公式二：单作用气缸耗气量Q 平均=sXnXq双作用气缸耗气量Q 平均=2X(sXnXq)式中：Q 平均----- 平均耗气量(L/min)q ----- 单位行程耗气量(L/cm)，(可从气动工具书上查出此值)s ----- 行程(cm)n ----- 单位时间气缸工作循环次数(min -1)，(即每分钟循环的次数)。
n=60/T4、当T=2t 时(即气缸一直不停的往复动作),导入平均耗气量计算公式一。
得：单作用气缸最大耗气量Q max =2Q 平均=2X(sXnXq)双作用气缸最大耗气量Q max = Q 平均=2X(sXnXq)5、气缸全部耗气量还包括非工作容积(含缸内及气管等，这大概占实际耗气量的20%至50%)，所以需将耗气量计算结果乘以CBWEE 经验系数至2。
一般取2。
在压力下气管流量近似计算公式：Q=CV ⨯1000=18S ⨯≈(L/min) 式中：Q ----- 气管流量(L/min)S ----- 气管内径截面积(mm 2)导入公式得几个常用气管的流量： 内径12.7mm ，下，气管流量： A=m in 70005.556.1265.551L S ≈⨯=⨯ 内径9.5mm ，下，气管流量： B=m in 39005.558.705.552L S ≈⨯=⨯ 内径6.3mm ，下，气管流量： C=m in 17005.552.315.553L S ≈⨯=⨯。
气动工具的用气量怎样计算
气动工具的用气量怎样计算
一般选空压机是看气流量,以及空气压力.
空气压力比较简单,一般有8个大气压(115Psi)的,也有高压的如12个大气压(175Psi),这个假如没有特别要求的话一般8个大气压就已经足够.
空压机的气流量是由功率决定的,功率有1HP,1.5HP,2HP以至更大.我们工厂的小功率的气流量大概有200L/min左右.这个一般的用来供应单个工具是比较足够的.
但是假如你需要多个气动工具一起使用的话,还是需要再计算气流量的.然后根据动力选空压机,并选气缸的大小.。
气缸耗气量及气管流量计算方法
耗气量计算方法：1、气缸最大耗气量计算公式：Q max = 0.047D2S(p+0.1)/0.1X1/t式中：Q max ----- 最大耗气量(L/min)D ----- 缸径(cm)S ----- 气缸行程(cm)t ----- 气缸一次夹紧(或松开)动作时间(s),(夹紧和松开的时间一般认为相等) p ----- 工作压力(MPa)2、平均耗气量计算公式一：= tQ max/T单作用气缸耗气量Q平均=2tQ max/T双作用气缸耗气量Q平均式中：Q----- 平均耗气量(L/min)平均t ----- 气缸一次夹紧(或松开)动作时间(s),(夹紧和松开的时间一般认为相等) Q max ----- 最大耗气量(L/min)T ----- 循环周期(s)3、平均耗气量计算公式二：单作用气缸耗气量Q=sXnXq平均=2X(sXnXq)双作用气缸耗气量Q平均式中：Q 平均----- 平均耗气量(L/min)q ----- 单位行程耗气量(L/cm)，(可从气动工具书上查出此值)s ----- 行程(cm)n ----- 单位时间气缸工作循环次数(min -1)，(即每分钟循环的次数)。
n=60/T4、当T=2t 时(即气缸一直不停的往复动作),导入平均耗气量计算公式一。
得：单作用气缸最大耗气量Q max =2Q 平均=2X(sXnXq)双作用气缸最大耗气量Q max = Q 平均=2X(sXnXq)5、气缸全部耗气量还包括非工作容积(含缸内及气管等，这大概占实际耗气量的20%至50%)，所以需将耗气量计算结果乘以CBWEE 经验系数1.25至2。
一般取2。
在0.5Mpa 压力下气管流量近似计算公式：Q=CV ⨯1000=18S ⨯1000≈55.5S(L/min) 式中：Q ----- 气管流量(L/min)S ----- 气管内径截面积(mm 2)导入公式得几个常用气管的流量：内径12.7mm ，0.5Mpa 下，气管流量：A=m in 70005.556.1265.551L S ≈⨯=⨯内径9.5mm ，0.5Mpa 下，气管流量：B=m in 39005.558.705.552L S ≈⨯=⨯内径6.3mm ，0.5Mpa 下，气管流量：C=m in 17005.552.315.553L S ≈⨯=⨯。
气缸耗气量及气管流量计算方法
耗气量估计要领：之阳早格格创做1、气缸最大耗气量估计公式：Q max2式中：Q max -----最大耗气量(L/min)D ----- 缸径(cm)S ----- 气缸路程(cm)t----- 气缸一次夹紧(或者紧启)动做时间(s),(夹紧战紧启的时间普遍认为相等)p----- 处事压力(MPa)2、仄衡耗气量估计公式一：单效率气缸耗气量Q仄衡= tQ max/T单效率气缸耗气量Q仄衡=2tQ max/T式中：Q仄衡-----仄衡耗气量(L/min)t----- 气缸一次夹紧(或者紧启)动做时间(s),(夹紧战紧启的时间普遍认为相等)Q max -----最大耗气量(L/min)T ----- 循环周期(s)3、仄衡耗气量估计公式两：单效率气缸耗气量Q仄衡=sXnXq单效率气缸耗气量Q仄衡=2X(sXnXq)式中：Q仄衡-----仄衡耗气量(L/min)q ----- 单位路程耗气量(L/cm)，(可从气动工具书籍上查出此值)s----- 路程(cm)n----- 单位时间气缸处事循环次数(min -1)，(即每分钟循环的次数).n=60/T4、当T=2t 时(即气缸向来没有断的往复动做),导进仄衡耗气量估计公式一.得：单效率气缸最大耗气量Q max =2Q 仄衡=2X(sXnXq)单效率气缸最大耗气量Q max =Q 仄衡=2X(sXnXq)5、气缸局部耗气量还包罗非处事容积(含缸内及气管等，那大概占本质耗气量的20%至50%)，所以需将耗气量估计截止乘以CBWEE 体味系数1.25至2.普遍与2.正在0.5Mpa 压力下气管流量近似估计公式：Q=CV ⨯1000=18S⨯1000≈55.5S(L/min)式中：Q -----气管流量(L/min)S ----- 气管内径截里积(mm 2)导进公式得几个时常使用气管的流量：内径12.7mm ，0.5Mpa 下，气管流量： A=min 70005.556.1265.551L S ≈⨯=⨯内径9.5mm ，0.5Mpa 下，气管流量： B=min 39005.558.705.552L S ≈⨯=⨯内径6.3mm ，0.5Mpa 下，气管流量： C=min 17005.552.315.553L S ≈⨯=⨯。
气体压力与流量的计算公式
气体压力与流量的计算公式在我们的日常生活和各种科学技术领域中，气体压力与流量的计算可是相当重要的呢！咱们先来说说气体压力。
气体压力简单来说，就是气体对容器壁或者其他表面施加的力。
就好像一群调皮的小孩子，不停地撞击着房间的墙壁，这撞击产生的力就是压力啦。
那气体压力的计算公式是啥呢？常见的就是理想气体状态方程：PV = nRT 。
这里的 P 就是压力，V 是体积，n 是物质的量，R 是一个常数，T 是温度。
比如说，有一个密封的气罐，里面装着一定量的气体。
我们知道了气罐的体积、里面气体的物质的量以及温度，就能通过这个公式算出气体的压力。
再来讲讲气体流量。
气体流量呢，就是在单位时间内通过某个截面的气体体积。
想象一下，就像水管里的水在一段时间内流过的量一样。
气体流量的计算公式有不少，其中常见的是体积流量公式 Q = V / t ，这里的 Q 表示流量，V 是通过的气体体积，t 是时间。
给您举个例子吧。
我之前在一个工厂里实习，那个工厂生产各种气体产品。
有一次，我们要检测一个管道里氧气的流量。
大家都紧张得不行，因为这关系到整个生产流程的稳定。
我们用专业的仪器测量了一段时间内通过管道的氧气体积，再除以时间，就得出了流量。
这可真是个精细的活儿，稍微有点差错，数据就不准啦。
在实际应用中，气体压力和流量的计算常常是相互关联的。
比如说在通风系统里，要根据房间的大小和需要的通风效果，计算出合适的气体流量和压力，才能保证空气新鲜又舒适。
还有在汽车发动机里，进气和排气的气体压力和流量都得精确计算，不然发动机的性能可就大打折扣了。
总之，气体压力与流量的计算公式虽然看起来有点复杂，但只要我们搞清楚每个字母代表的意思，再结合实际情况，就能轻松应对啦！不管是在工业生产、科学研究还是日常生活中，这些知识都能派上用场，让我们更好地理解和掌控周围的世界。
希望通过我的讲解，您对气体压力与流量的计算公式有了更清晰的认识！。
(燃气)管径、壁厚计算公式
管径计算1流量Q(Nm3/h)工作温度压力下转化为标况下的流量2压力P1min(bar)3流速V(m/s)4进口管径DN(mm)1流量Q(Nm3/h)2压力P1min(bar)3管径DN(mm)4流速V(m/s)1流速V(m/s)2压力P1min(bar)3管径DN(mm)4流量Q(Nm3/h)253240506580100 125 150 200 250 3001200111bar=0.1Mpa=1kg/cm2122.250133324422831.050233903630.43615.290699543.246000.035016019229-7642515452515742515115251518025153042515460算低压为202515719 25151123 25151617 25152875 25154493 25156470流量Q(m3/h)在工作温度压力下的1003流速V(m/s)6进口管道内径(mm)38管内各介质常用流速范围：煤气：在管道长50～100米P≤2.0KPa时 0.75～3m/SP≤20.0KPa时 8～12m/S天然气为30m/S管材和压力也不同.一般塑料管由于为绝缘材料,容易产电,一般为5m/s,在管道长50～100米P2.0KPa时0.75～3M/S；P20.0KPa时 8～12M/S；天然气为30M/S 2.从管径上区分DN=200时7M/S；DN=100时6M/S；DN≤80时4M/S；天然气站场流速按8~12m/s控制 ；CNG加气站的出口压力是25Mpa,出口的流速应小于5m/s煤气：在管道长50～100米管径P≤2.0KPa时 0.75～3m/SP≤20.0KPa时 8～12m/S天然气为30m/S20000000022831.0530000000034246.58管径要求。
m/s。
料管由于为绝缘材料,容易产生静一般为5m/s,有提到。
速8-12m/s。
管道压力、流速、流量、厚度计算
管道流速V、压力P、流量Q1、在实际工业管道工程设计中，我们经常会根据客户所给的相关技术参数（如： 工作压力、用气量、用气设备参数等等）来设计符合实际生产要求的合理的工 程方案，从而在满足工程合理、安全的前提下最大限度的降低工程成本。
所以 在工程设计时如何确定管道内流速V、压力P、流量Q三者之间的关系变得尤为 重要，现简单从理论上介绍一下三者之间的关系： 例：不锈钢无缝管φ25.4x1.65 、工作介质N2、工作压力P=0.8MPa，工作温度 t=20℃ 求工况流量Q？ 解：取不锈钢管内某一截面为参考面，在1h内有： Q=VπR2 x 3600 式中， Q: 工况流量— m³ V： 介质流速— m/s R: 管道半径 — m所以 ,R = Q /(3600Vπ ) = 9.4 Q / V (mm) D = 18.8 Q / V (mm) ⎛ D ⎞ Q =V⎜ ⎟2(m3) 18.8 ⎠ ⎝管道流速V、压力P、流量Q在实际工程中管道内流速V受很多因素影响（使用压力、管道通径、 使用流量等等），所以合理的流速应根据经济权衡决定，一般液体 流速为0.5~3m/s，气体流速为10~30m/s，需根据具体情况并通过经 济核算来确定适宜流速，使操作费用与设备费用之和为最低! 现在0.8Mpa情况下取流速V=10m/s , 则 Q=10x(22.1/18.8)2=13.8m3 (在工况下每小时流量) 工况流量与标况流量的换算： 在实际生产中气体的使用压力往往不尽相同，所以一般把工况 流量换算成标准状况下的流量，以方便计量使用。
气体在实际使用 过程中受各种因素影响，其相关参数往往在不断变化，所以在工程 实际计算中往往把气体认为理想气体，从而大概计算出其实际流量。
理想气体状态方程： PV=nRT管道流速V、压力P、流量Q式中， P—气体绝对压力 KPa V—气体体积 m3 n—气体的物质的量 kmol R—气体摩尔常数 8.314kj/(kmol .K) T—气体的热力学温度 K t —工作温度 ℃ 所以在工况和标况下有： P0V0=nRT 0（标况） P1V1=nRT 1（工况） 联合两式得：V0=(P1/P0)x(T 0/T 1) = V1(P1/P0)x【273/（273+t)】 注：式中P1绝对压力，P0为标准大气压力 所以例题中换算成标况流量为Q0=（0.9/0.1)x(273/293)Q1 =115.7Nm3管道压力与厚度的简单计算1、例：计算不锈钢无缝管φ25.4x1.65 最高工作压力？ 解：由于介质在管道内流动，管道承受内压作用，故可以将管道 厚度、压力的计算近似认为承受内压圆筒的计算，所以由内 压圆筒计算公式 ：PcDi δ= 2σφ − Pc mm δ = 1.65mm 式中，δ — 计算厚度 Pc — 计算压力 MPa Di — 圆筒内径 mm Di = 22.1mm MPa σ — 材料许用应力 ，查资料得 = 137MPa σ φ — 焊接接头系数取0.85 ,管道压力与厚度的简单计算代入数据得 Pc=16.2MPa 注： 式中的计算压力包括设计压力和液柱静压力，当液柱静压力 少于5%设计压力时，可忽略不计； 厚度为管子实际厚度（除去钢材负偏差，有腐蚀的应考虑腐 蚀裕量）； 该公式只适用于单层薄壁圆筒（ /D≦0.1）的计算.Best wishes for you !。
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气动系统压力、流量、气管壁厚、用气量计算
1 气动系统相关计算 (1)
1.1 试验用气量计算 (1)
1.2 充气压力计算 (2)
1.3 管径及管路数量计算 (2)
1.3.1 根据流量计计算管径及管路数量 (2)
1.3.2 根据减压阀计算管径及管路数量 (4)
1.3.3 管径及管路数确定 (5)
1.4 气管壁厚计算 (6)
1.5 理论充气时间和一次试验用气量核算 (6)
1气动系统相关计算
1.1试验用气量计算
根据系统要求，最大气流量需求发生于：漏气量为 2.5m3/s（标准大气压下的气体体积）时，筒内压力充至 1.35MPa压力的时间不大于30s，并能保证持续不少于10s。
根据公式P1V1=P2V2（1）
求得单位最小流量：Vmin-0.1MPa=（（1.35/0.1）×（0.0675+0.01）/30)+2.5=2.539m3/s
其中0.0675m3是装置密闭腔容积；
0.01m3是管路容积（管路长度取20m）。
因为气源提供的流量在10MPa压力下不小于2.6m3/s（标准大气压），而系统输入压力最大为16MPa，所以气源满足系统流量要求。
后文中按照输入
流量为2.6m3/s进行计算。
质量流量（Kg/h）=体积流量×密度，20℃时，标准大气压下气体密度为1.205kg/m3,即质量流量=2.6×1.205×3600=13014kg/h。
1.2充气压力计算
一般密闭腔充气压力设置为目标值的1.05至1.1倍，由于系统要求的漏气量较大，初步设定充气压力为目标值的2.0倍。
本装置需对密闭腔充气至最大1.35MPa，即目标值为1.35MPa，充气压力为P：P=2.0×1.35=2.70MPa。
即减压阀出口压力初步设定为2.70MPa。
1.3管径及管路数量计算
1.3.1根据流量计计算管径及管路数量
流量计一般都有量程限制，如果流量过大，就必须将总气量分几路进行输送，以保证单路的输送流量符合流量计量程，根据流量计的量程计算分路数。
表4 流量计计算参数表
量（体积流量=质量流量/减压阀出口密度ρ）。
表5 流量计计算参数表
再根
表6 流量计型号参数表
若分为1路气需选择65mm，口径太大，不符合精确调节要求。
若分为2路气，单路体积流量202.5m3/h，仪表口径需选择50mm，口径大，不符合精确调节要求。
若分为3路气，单路体积流量135.0m3/h，仪表口径需选择32mm，分录数合适，但口径略大，用电磁阀做流量精确控制稍显困难。
若分为4路气，单路体积流量101.2m3/h，仪表口径需选择25mm，分录数合适，且适合进行流量精确控制。
若分为5路气，单路体积流量81.0m3/h，仪表口径需选择25mm，分路数太多，使系统更复杂。
综合考虑，气管分为四路，选择DN25流量计，流量计型号为LUGB-DN25涡街流量计，最大压力4.0MPa，量程为8.8-110m3/h，最大量程>101.2m3/h，满足使用要求。
1.3.2根据减压阀计算管径及管路数量
流体经过减压阀节流排出的流量与流体的性质和状态有关，也与阀后、阀前的压力比值有关，但当阀后、阀前压力比值达到临界压力比σx时，流量不再与出口压力相关。
减压阀的理论流量公式如下：
（2）
（3）
一般气体临界压力比σx＝[2/（1+k）][k/(k-1)]，其中压缩空气K 为1.4，求得σx＝0.5283。
表7 减压阀核算参数表
由于P2/P1=27/160=0.2<σx，通过公式(2)得理论质量流量
G=8419.7kg/(cm2*h)
实际质量流量q=流量系数C×理论质量流量G
q=8419.7×0.5=4209.9kg/(cm2*h)
根据流量计的选型将气路分为四路气管，每一路的质量流量Q1/4
Q1/4=Q/4=13014/4=3253.5kg/h
阀孔面积f=流体质量流量Q1/4/实际质量流量q=2553.5/4209.9=0.773cm2
孔径d m i n=(阀孔面积f*4/π)^0.5=0.989cm=9.92mm
即分四路管路后，减压阀阀孔直径须大于9.92mm。
1.3.3管径及管路数确定
根据流量计的选型计算，四路管路为DN25满足使用要求，25mm口径大
于减压阀要求的最小值，也符合减压阀要求。
流量计型号为LUGB-DN25涡街流量计，最大压力 4.0MPa，量程为8.8-110m3/h，最大量程>101.2m3/h，满足使用要求。
减压阀也选择DN25。
对减压阀进行选型，选取减压阀型号为YK43X-25-16，该减压阀通径为DN25，公称压力16.0MPa，出口压力调整范围为0.5-4.5(MPa)。
四路气管每一路的质量流量为13014/4=3253.5kg/h
2.7MPa下每一路的体积流量为Q1/4=325
3.5/减压阀出口密度ρ2.7MPa=101.2m3/h
0.1Mpa下每一路的体积流量为Q1/4=3253.5/减压阀出口密度ρ0.1MPa= =0.759m3/s。
四路气管总体积流量为0.759*4=3.036m3/s。
1.4气管壁厚计算
选取304(0cr18Ni9Ti)不锈钢无缝钢管作为气管路，其许用应力为205MPa（屈服强度），根据计算公式计算通气源管路的壁厚min
δ。
壁厚
c
np
npd i
+
-
=
ϕ
δ
δ
]
[2
min
式中，p为管内气体压力（MPa）；n为强度安全系数1.5～2.5；ϕ为焊缝系数，无缝钢管=1，直缝焊接钢管=0.8；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≈0.18×δmm；当δ≤6mm时，c=1mm。
求得16MPa气源处通径25mm气管壁厚应大于min
δ
同理求得减压阀后通径25mm气管壁厚应大于min
δ
综上所述，16MPa气源管路壁厚取4.0mm合适，减压阀后通径25mm气管壁厚取2.0mm合适。
1.5理论充气时间和一次试验用气量核算
计算充气时间和用气量：
Q腔体充气量=Q进气量-Q漏气量=3-2.5=0.5m³/s(标准大气压)
V腔内空气体积=（0.0675+0.01）×1.35/0.1=2.26m³(标准大气压)
充气到1.35MPa的时间t=2.26/0.5=4.5s
式中0.0675m3为筒内密封腔的容积；
0.01m3是管路容积（管路长度取20m）。
一次试验的最大气量：
Vmax=3×4.5+2.5×10=38.50m3（标准大气压）
根据上述计算可知，管通径选取是合适的，由于充气时间较短，可能实际漏气量较小，因此要在其中一个管路上设置节流阀，在实际使用时，在腔内充气至 1.35MPa后，关闭其它三路，只开启这一路进行补充漏气量，以提高控制精度和测量精度。