计算压缩空气主管道的大小
空气主管道的费用在压缩空气装置的最初费用中占很高比例,过小管子直径,尽管降低了费用,但会啬系统中空气的压力降,操作费用会增加并会超过使用圈套直径管子的额外费用。
还有安装在总费用中占很大一部分,这种费用对不同尺寸的管子差别很小,安装一个直径25mm的管子的费用与装一个直径50mm管子很接近,但是50mm管子的流量是四倍于25mm管子的流量。
在一闭环的环状管道系统中,任何输出点由两管道途径供气,在确定管道尺寸时,这种双重供给应忽略不计,而假定在任何时刻空气只通过一个管道供给。
空气主管道和支路管道的尺寸是由空气速度的极限决定的,通常认为这个极限是6m/s,当支路的压力为6巴左右,长度上有好几米的情况下速度可达20m/s。从压缩机到支管道末端的压力降不应超过0.3巴,图4.19是我们决定管道直径的依据。
弯管和阀会形成附加摩擦阻力。这种摩擦阻力可换算成增加长度所产生的压力损失,表4.20给出了各种常用接头的换算长度。
例(a),确定管子的尺寸大小,通过16800l/m的自由空气,最大压力降不超过0.3巴的125米管子长度,两级压缩机在8巴时起动并在10巴时停止,平均是9巴。
在125m管道上有30kPa压力降相当于30kPa/125m=0.24kPa/m
查图得:从压力线列的9巴处画一条线通过压力降0.24kPa/m处,该线与参考线相交于X处。
连接X和0.28mn3/s画线与管道尺寸线相交于大约61mm处。即可使用直径不小于61mm的管子,名义尺寸为65mm的管子内径(见表4.21)有68mm的实际尺寸将足以满足要求。
例(b),如果125m长的管子,在(a)题上有一定数量的管接头,例如有两个弯头,两个直角弯头,六个标准三通管接头和两个闸阀,问加大多少尺寸可把压力降限制在30kPa?
在表4.20中,在65mm直径一栏中,我们可以找到下列的相当长度尺寸。
两个弯头 |
2x1.4=2.8m |
两个90度弯头 |
2x0.8=1.6m |
两个闸阀 |
2x0.5=1.0m |
六个标准三通管接头 |
6x0.7=4.2m |
总共 |
9.6m |
十二个接头对流动的阻碍大致相当于10m的附加管子长度,这样管子的有效长度就是135m,因而每米ΔP=30kPa/135m=0.22kPa/m 。再参照图4.19管子尺寸现在大约画在65mm内径(L.D)处,名义尺寸为65mm,实际内径为68mm的管子在这里是可以的。
注意:在新安装主管道尺寸时,应考虑将来发展的可能性。 |