压缩空气管径的设计计算及壁厚.docx

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：（q ¥2d 二 18.8 红i I U丿式中，d为为管道内径（ mm ）； q 为气体容积流量（m%）； u为管内气体平均流速（叹），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p （Mpa）平均流速u （m/s）空气0.3 〜0.610 〜200.6 〜1.010 〜151.0 〜2.08〜122.0 〜3.03〜6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WJFT.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q =1.5X2+0.6X2=4.2 rw/mi n = 252 rw/hv如上表所示 u=6 m/s'q、—丁2d 二 18.8f 252 ]1 u丿i1 6丿带入上述公式d = 18.8i2 二4" Qmm得出管路内径为 121mm 。

B.管壁厚度：管壁厚度6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：npd6 = r t i + cmm 2b ip - np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［o］为管材的许用应力（MPa）, 常用管材许用应力值列于下表；p为焊缝系数，无缝钢管p二1,直缝焊接钢管P二0.8； 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6 >6mm时，c ~0.186 ； 当6 W6mm 时，c 二1mm当管子被弯曲时，管壁应适当增加厚度，可取6 '一6 +6—02 R式中， d 为管道外径； R 为管道弯曲半径0b. 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6 (mm)不同温度下需用应力值b］(MPa)W20°C100oC150oC1011311310920cm1331331310cr18Ni9Tiy 101401401401cr18Ni9Ti140140140注：管路输气压E力在1.5MPa以上时，管路材料推荐采用20#钢。

例 2： 算出例 1 中排气管路的厚度管路材料为 20#钢公式 6 =_^ 辛 i + c 中 n=2 , p=3.0 MPa , d 二121min 2 lb Ip — np i如上表20#钢150oC时的许用应力为131，即0=131 p =1 , C二1带入公式npd 2 x 3 x 1216 一 i— + c — +1=3.8 mmmin 2b !p- np 2 x 131 x 1 — 2 x 3管路厚度取 4 mm。