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壓縮空氣管道——管徑和管壁的簡易計算

來源:安徽優(yōu)動--博萊特空壓機(jī)(合肥)  |  時間:2016-10-20  |  瀏覽:1625

空壓機(jī)是通過管路、閥門等和其它用氣設(shè)備構(gòu)成一個完整的系統(tǒng)。管道的設(shè)計計算和安裝不當(dāng),將會影響整個系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性及工作的可靠性,甚至?xí)韲?yán)重的破壞性事故。

    一、管道內(nèi)徑計算:管道內(nèi)徑可按預(yù)先選取的空氣流速由下式求得:

 

    下表給出壓縮空氣的平均流速取值范圍。

管內(nèi)平均流速推薦表

氣體

壓力范圍p(MPa)

平均流速μ(m/s)

空氣

0.3~0.6

10~20

0.6~1.0

10~15

1.0~2.0

8~12

2.0~3.0

3~6

注:上表內(nèi)推薦值,為輸氣主管道(或主干道)內(nèi)壓縮空氣流速推薦值:對于長度在1m內(nèi)的管路或附件——冷卻器、凈化設(shè)備、壓力容器等的進(jìn)出口處,有安裝尺寸的限制,可適當(dāng)提高瞬間空氣流速。

 

    例1.2臺WJF-1.5/30及2臺H-6S型空壓機(jī)共同使用一根排氣管路,計算此排氣管路內(nèi)徑。

    已知:WJF-1.5/30型空壓機(jī)空氣容積流量為1.5m3/min,排氣壓力為3.0MPa。

    已知:H-6S型空壓機(jī)空氣容積流量為0.6m3/min,排氣壓力為3.0MPa。

 

    二、管壁厚度計算:管壁厚度δ取決于管道內(nèi)空氣壓力。

    1.低壓管道:可采用碳鋼、合金鋼焊接管;中壓管道通常采用碳鋼、合金無縫鋼管。其壁厚可近似按薄壁圓筒公式計算:

    常用管材許用應(yīng)力值列于下表:ψ為焊縫系數(shù),無縫鋼管ψ=1,直縫焊接鋼管ψ=0.8,C為附加壁厚(包括:壁厚偏差、腐蝕裕度、加工減薄量)。為簡便起見,通常當(dāng)δ>6mm時,C=0.18δ;當(dāng)δ≤6mm時,C=1mm。

    當(dāng)管子被彎曲時,管壁應(yīng)適當(dāng)增加厚度,可?。?/span>

    2.高壓管道的壁厚,應(yīng)查閱相關(guān)專業(yè)資料進(jìn)行計算,在此不做敘述。

常用管材許用應(yīng)力

鋼號

壁厚δ(mm)

不同溫度下許用應(yīng)力[σ](MPa)

≤20

100

150

10

≤10

113

113

109

20

133

133

131

0Cr18Ni9Ti

140

140

140

1Cr18Ni9Ti

140

140

140

注:管路輸氣壓力在1.5MPa以上時,管路材料推薦采用20#鋼。

 

    例2.算出例1中排氣管的厚度,管路材料為20#鋼。

    如上表20#鋼150℃時的許用應(yīng)力為[σ]=131Ma,ψ=1,C=1帶入公式:


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