空压机管道系统是压缩空气输送的关键部分,其尺寸选择直接影响系统效率、能耗和设备寿命。合理的管道尺寸能减少压力损失、降低能源消耗并确保用气终端获得稳定充足的气源。
管道尺寸通常以内径(DN)或外径(毫米/英寸)表示,常见材料包括镀锌钢管、不锈钢管、铜管和铝合金管道。选择时需重点考虑:
流量需求:根据用气设备的总流量(立方米/分钟或升/秒)确定管道通径。流量越大,所需管道内径越大。
管道长度:管道越长,压力损失越大,需适当增大管径补偿压降。
允许压降:一般建议系统压降不超过工作压力的1-2%。例如7bar系统,压降应控制在0.07-0.14bar以内。
管道布局:弯头、阀门、三通等管件会增加局部阻力,需在计算时等效为增加管道长度。
可通过公式估算最小管径:
[

d = sqrt{rac{Q imes 4000}{v imes pi}}
]
其中:
(d)为管道内径(mm)
(Q)为压缩空气流量(m³/min)
(v)为流速(m/s),一般主干管推荐8-12m/s,支管6-8m/s
例如流量10m³/min、流速10m/s时,计算得内径约71.4mm,可选择DN80管道。
管径过小:导致流速过高、压降增大,空压机需更高排气压力补偿,能耗增加且加速管道磨损。
管径过大:虽降低压降,但材料成本增高,且可能因流速过低导致冷凝水积聚。
忽视未来扩展:设计时应预留10%-20%的流量余量,避免后续改造困难。
主管道宜采用环形管网,减少压降并平衡多支路供气。
支管道从主管上方接出,避免冷凝水带入用气设备。
定期检查管道泄漏(肥皂水检测),泄漏点会增加无效流量需求。
碳钢管道需内壁防腐处理,铝合金或不锈钢管道更适合潮湿环境。
合理选择管道尺寸是空压系统高效运行的基础。设计阶段需综合评估实际流量、布局结构和成本因素,才能实现能耗与经济性的最优平衡。
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