压缩空气管道管径 流量 流速 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 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 10～200.6～1.0 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 MPa4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 8.18216252⎟⎠⎞⎜⎝⎛=121.8 mm 得出管路内径为121。
mmB.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=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。
压缩空气管径、流量及相关
压缩空气管径、流量及相关
压缩空气流量通常为标准状况下流量，例如空压机样本中的流量此标准状况一般指国家标准GB3853对一般容积式空气压缩机的吸气状态规定为：空气温度t=20℃，绝对压力P=0.1MPa，相对湿度φ=0％
标示方法可以为Nm3/min或Nm3/h.
另外对压缩空气系统压力在0.6-1.0MPa之间，流速范围为50以下管径12m/s, DN50管径流速为13m/s, 50以上流速为15m/s.(此时的流量取值不能根据标准状态下流量直接计算）
需要换算成相应压力标准下的流量。
如：标准状态下流量为5430Nm3/h，换算成0.85MPa下流量为5430/8.5=639m3/h, 取流速为15m/s, 可以求得管径为123，取整为DN125的管径。
另外，压缩机的功率对应流量为生产1m3/h、0.7MPa的压缩空气需要5.3kw的电能。
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：=式中，为管道内径（）；为气体容积流量（）；为管内气体平均流速（），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：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 m3/min 排气压力为3.0 MPa已知H-6S型空压机排气量为0.6 m3/min 排气压力为3.0 MPa4台空压机合计排气量＝1.5×2+0.6×2＝4.2 m3/min＝252 m3/h如上表所示u=6 m/s带入上述公式=121.8得出管路内径为121。
B.管壁厚度：管壁厚度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：=式中，为管内气体压力（MPa）；为强度安全系数，取[σ]为管材的许用应力（MPa），常用管材许用应力值列于下表；为焊缝系数，无缝钢管=1，直缝焊接钢管=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＞6mm时，≈0.18；当≤6mm时，=1mm。
当管子被弯曲时，管壁应适当增加厚度，可取=式中，为管道外径；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。
常用管材许用应力注：管路输气压力在1.5MPa以上时，管路材料推荐采用20#钢。
压缩空气在管道中的流速[指南]
![压缩空气在管道中的流速[指南]](https://img.taocdn.com/s3/m/a1e56d0254270722192e453610661ed9ad5155a4.png)
压缩空气在管道中的流速在计算压空管道管径时，压缩空气在管道中的流速一般取多少比较合适？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：式中，为管道内径（）；为气体容积流量（）；为管内气体平均流速（），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)平均流速（m/s）空气 0.3～0.6 10～200.6～1.0 10～151.0～2.0 8～122.0～3.0 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 m3/min 排气压力为3.0 MPa已知H-6S型空压机排气量为0.6 m3/min 排气压力为3.0 MPa4台空压机合计排气量＝1.5×2+0.6×2＝4.2 m3/min＝252 m3/h如上表所示u=6 m/s带入上述公式 =121.8得出管路内径为121 。
B.管壁厚度：管壁厚度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：=式中，为管内气体压力（MPa）；为强度安全系数，取[σ]为管材的许用应力（MPa），常用管材许用应力值列于下表；为焊缝系数，无缝钢管 =1，直缝焊接钢管 =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＞6mm时，≈0.18 ；当≤6mm时， =1mm。
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。
压缩空气流量及管径计算
例子：
63 mm 100 mm
1 /min 90 set
3.366625 m^3/h
0.063 m 0.1 m 60 /h
管径
15.4266 mm
1/2"
流量=流速x管道内径面积
缸径 行程 频率 数量
流量
63 mm 100 mm 同时使用 /min
3 set
3.366625 m^3/h
0.063 m 0.1 m 1s
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
钢号
壁厚 （mm）
不同温度下需用应力值
≤20oC
100oC
10
113
113
20 Ocr18Ni9Ti
≤10
133 140
133 140
1cr18Ni9Ti
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。
盐水 盐水管
冷却水
冷水管 热水管（压力式）
热网循环 水
供回水管（外网）
d<100
过热蒸汽 d=100～200
d>200
再热蒸汽
低温再热蒸汽管道 高温再热蒸汽管道
d<100
饱和蒸汽 d=100～200
d>200
抽汽管道
蒸汽 至减压减温器的蒸汽管道
二次蒸汽利用管道
从压力容器中排出
乏汽 从无压力容器中排出
管径
15.4266 mm
1/2"
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。