压缩空气管径的设计计算及壁厚
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1、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： 式中，为管道内径（）；为气体容积流量（）；为管内气体平均流速（），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(Mpa)平均流速（m/s）空 气0.30.610200.61.010151.02.08122.03.036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 MPa4台空压机合计排气量1.52+0.624.2 m3/min252 m3/h如上表所示u=
2、6 m/s带入上述公式 =121.8 得出管路内径为121。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： = 式中，为管内气体压力（MPa）；为强度安全系数，取为管材的许用应力（MPa），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；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，0.18；当6mm时， =1mm。当管子被弯曲时，管壁应适当增加厚度，可取 =式中，为管道外径；为管道弯曲半径。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 （MPa）20oC100oC150oC101011311310920133133131Ocr18Ni9Ti1401401401cr18Ni9Ti140140140注：管路输气压力在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 =中 n=2 , p=3.0 MPa , =121 如上表20钢150oC时的许用应力为131，即131 1 , C =1 带入公式 =3.8 mm 管路厚度取4 mm /
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