壓縮空氣管道的選型計(jì)算需要綜合考慮流量、壓力、管徑、壓降和管道材質(zhì)等因素。以下是詳細(xì)的選型步驟和關(guān)鍵計(jì)算公式：

1. 確定基本參數(shù)

• 流量（Q）：所有用氣設(shè)備的總流量（通常以標(biāo)準(zhǔn)立方米/分鐘，Nm3/min或m3/h為單位），需考慮同時(shí)使用系數(shù)（一般取0.6~0.9）。

• 工作壓力（P）：系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力（如0.7 MPa、1.0 MPa）。

• 允許壓降（ΔP）：通常不超過系統(tǒng)壓力的5%~10%。

• 管道長(zhǎng)度（L）：包括直管段和當(dāng)量長(zhǎng)度（彎頭、閥門等局部阻力折算為直管長(zhǎng)度）。

  2. 計(jì)算管道內(nèi)徑

  根據(jù)流量和流速確定管徑，推薦流速范圍：

• 主管道：8~15 m/s（高壓系統(tǒng)取高值，低壓系統(tǒng)取低值）。

• 支管道：10~20 m/s。 公式： [ d = sqrt{rac{4Q}{pi v}} ] 其中：

• ( d )：管道內(nèi)徑（m）；

• ( Q )：壓縮空氣流量（m3/s）；

  

• ( v )：流速（m/s）。

  3. 壓降校核

  常用壓降計(jì)算公式（達(dá)西-韋斯巴赫公式）： [ Delta P = lambda cdot rac{L}skwkwme cdot rac{ ho v^2}{2} ] 其中：

• ( Delta P )：壓降（Pa）；

• ( lambda )：摩擦系數(shù)（與管材粗糙度有關(guān)，查表獲?。?；

• ( ho )：空氣密度（1.293 kg/m3，需根據(jù)實(shí)際壓力溫度修正）。 簡(jiǎn)化經(jīng)驗(yàn)公式（適用于快速估算）： [ Delta P = rac{Q^{1.85} cdot L cdot P_0}{C^{1.85} cdot d^{5} cdot P_1} ] 其中：

• ( P_0 )：初始?jí)毫Γń^對(duì)壓力，MPa）；

• ( P_1 )：末端壓力（MPa）；

• ( C )：管道材質(zhì)系數(shù)（如鍍鋅鋼管C=100，銅管C=150）。

  4. 管道材質(zhì)選擇

• 低壓系統(tǒng)（≤1.0 MPa）：鍍鋅鋼管、PVC管（耐腐蝕）。

• 中高壓系統(tǒng)（＞1.0 MPa）：無縫鋼管、不銹鋼管。

• 特殊環(huán)境：高溫或腐蝕性環(huán)境選不銹鋼或鋁管。

  5. 示例計(jì)算

  已知條件：

• 流量 ( Q = 10 , ext{Nm3/min} = 0.167 , ext{m3/s} )；

• 流速 ( v = 12 , ext{m/s} )；

• 管道長(zhǎng)度 ( L = 100 , ext{m} )；

• 材質(zhì)為鍍鋅鋼管（粗糙度 ( epsilon = 0.15 , ext{mm} )）。 步驟：

1. 計(jì)算內(nèi)徑： [ d = sqrt{rac{4 imes 0.167}{pi imes 12}} pprox 0.133 , ext{m} quad ext{（選DN150管道）} ]

2. 校核壓降： 假設(shè) ( lambda = 0.02 )，則： [ Delta P = 0.02 imes rac{100}{0.15} imes rac{1.293 imes 12^2}{2} pprox 14,800 , ext{Pa} pprox 0.0148 , ext{MPa} ]

   若允許壓降為0.05 MPa，則符合要求。

   6. 注意事項(xiàng)

• 預(yù)留10%~20%的流量余量以適應(yīng)未來擴(kuò)展。
• 安裝坡度（≥1%）并設(shè)置排水點(diǎn)，防止冷凝水積聚。
• 高壓系統(tǒng)需進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，確保管壁厚度符合標(biāo)準(zhǔn)（如ASME B31.3）。 — 通過以上步驟，可合理選擇管徑并驗(yàn)證壓降是否在允許范圍內(nèi)，最終確定經(jīng)濟(jì)高效的管道方案。