压缩空气流量及管径计算

气体介质 压力范围 p (Mpa) 平均流速 u（m/s）
0.3～0.6
10～20
空气
0.6～1.0 1.0～2.0
10～15 8～12
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
式中， d 0 为管道外径； b.高压管道的壁厚，应
1
带入上述公式 di
18.8 qv u
2
1
di
18.8
252 6
2 =121.8
mm
得出管路内径为 121 mm 。
钢号
壁 （m
10
20 Ocr18Ni9Ti
≤1
1cr18Ni9Ti
注：管路输气压力在 1.
例 2： 算出例 1 中排气
公式
百度文库
m
in
=
n
2
如上表 20＃钢 1
＝1 , C =1
m
in
=
npdi
2
np
管路厚度取 4 m
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：
m in
=
npdi
2
np
c
式中， p 为管内气体压力（MPa）； n 为强度安全系数 n 1.5～2.5，取[σ]为管材的许用应力（MPa），
0.5～3
20～40 30～50 40～60 30～50 50～70 15～30 25～35 30～40 30～50 60～90 15～30
80 15～30 200～400
～10 ～20 ≤8 ≤15
烟、风道 的流速 （m/s)
材料
砖或混凝 土制
金属制
风道
4～8 10～15
烟道 自然通风 机械通风
3～5 6～8 8～10 10～15
从安全阀排出
压气机进气管
压缩空气 压气机输气管 一般管道
d≤50 d≥70
注:管径较小、压力较低或粘度较大时，流速取小值。
流速w(m/s) 1～2
1.5～2.5 2～4 ≤1 1～3
1.5～3 2～3 3～5
0.5～1 1～2 <0.5
1.5～3 1.5～3 0.5～1
1～2 1.5～2.5
1～1.5
注：（1）对于较长的水平烟道，为防止积灰，在全负荷下的烟气流速不宜低于7 （2）烟道中灰分多时，为防止烟道磨损，烟气流速不宜大于12～15m/s
管道的设计计算——
空压机是通过管路、阀 影响整个系统的经济性及工 A.管内径：管道内径可按预
di 式中， d i 为管道内径（ mm 给出压缩空气的平均流速取
1
di
18.8
q
v
u
2
式中， d i 为管道内径（ mm ）； qv 为气体容积流量（ m 3 h ）； u 为管内气体平均流速（ m s ），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
式中， p 为管内气体压力 常用管材许用应力值列于 （包括：壁厚偏差、腐蚀 6mm 时， c =1mm。 当管子被弯曲时，管壁应
水、蒸汽及压缩空气管道推荐流速
流体种类
管道种类
离心泵吸水管
d≤250 d>250
离心泵出水管
锅炉给水
往复泵吸水管 往复泵出水管
给水总管
高、中压锅炉主给水管道
超高压锅炉主给水管道
凝结水泵吸水管
凝结水 凝结水泵出水管
自流凝结水管
上水管、冲洗水管（压力）
上水 软化水管、反洗水管（压力）
反洗水管（自流）、溢流水管
=
npdi
2
np
c
＝
2 3121 2 1311 2 3
1=3.8
mm
管路厚度取 4 mm
无缝钢管。其壁
用应力（MPa）， ； c 为附加壁厚 0.18 ；当 ≤
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。
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。
B.管壁厚度：管壁厚度 a.低压管道，可采用
厚可近似按薄壁圆筒公式
.管内径：管道内径可按预先选取的气体流速由下式求得：
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； 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 ＞6mm 时，c ≈0.18 ；当 ≤ 6mm 时， c =1mm。 当管子被弯曲时，管壁应适当增加厚度，可取
'= d0
2R 式中， d 0 为管道外径； R 为管道弯曲半径。
（MPa） 150oC 109 131 140 140
例 2： 算出例 1 中排气管路的厚度。管路材料为 20#钢
公式
m in
=
npdi
2
np
c
中
n=2 ,
p=3.0 MPa , d i =121
如上表 20＃钢 150oC 时的许用应力为 131，即σ＝131
＝1 , C =1 带入公式
m in
气体介
空气
注：上表内推荐值，为输气 管路附件——冷却器、净化 体流速。 例 1：2 台 WJF-1.5/30 及 2
已知 WJF-1.5/30 型空 已知 H-6S 型空压机排 4 台空压机合计排气量 如上表所示 u=6 m/s
带入上述公式 di 18.
得出管路内径为 121 m
缸径 行程 频率 数量
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 MPa 4 台空压机合计排气量 qv ＝1.5×2+0.6×2＝4.2 m3/min＝252 m3/h 如上表所示 u=6 m/s
流量
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
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