如果你還不知道壓縮空氣的管網(wǎng)如何配置，來(lái)看這篇文章！壓縮空氣的管網(wǎng)配置 1 、概述 設(shè)計(jì)選型不當(dāng)?shù)膲嚎s空氣供氣系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生不必要的能耗、降低生產(chǎn)力和壓縮空氣性能。供氣系統(tǒng)的優(yōu)劣可從以下三個(gè)方面考量： 從空壓機(jī)出口到最終用氣......
壓縮空氣的管網(wǎng)配置
設(shè)計(jì)選型不當(dāng)?shù)膲嚎s空氣供氣系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生不必要的能耗、降低生產(chǎn)力和壓縮空氣性能。供氣系統(tǒng)的優(yōu)劣可從以下三個(gè)方面考量：
這三個(gè)基本準(zhǔn)則適用于供氣系統(tǒng)的主管道設(shè)計(jì)和為未來(lái)擴(kuò)產(chǎn)預(yù)留的管道設(shè)計(jì)。為未來(lái)需求而設(shè)計(jì)先適用較大尺寸的管道，雖然現(xiàn)在看來(lái)初始投資會(huì)高一些，但與未來(lái)擴(kuò)產(chǎn)因管道太小全部重建供氣管道系統(tǒng)所要花費(fèi)的成相比，一開(kāi)始就選擇較大尺寸的管道的成本要低的多。供氣管網(wǎng)的布置、設(shè)計(jì)和尺寸選擇對(duì)空氣系統(tǒng)的效率、可靠性和壓縮空氣的整體能耗都有非常大的影響。比如說(shuō)，有時(shí)候我們必須通過(guò)提高空壓機(jī)的供氣壓力以彌補(bǔ)因較大的管道壓損造成的終端壓力不足，從壓縮空氣的系統(tǒng)能耗來(lái)說(shuō)，這是非常不經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)。此外，當(dāng)用氣需求降低的時(shí)候管道系統(tǒng)的壓損也會(huì)隨之降低，從而在終端用氣點(diǎn)的壓力卻不斷上升甚至達(dá)到用氣壓力限值。
一般來(lái)說(shuō)壓縮空氣的管網(wǎng)設(shè)計(jì)要達(dá)到從空壓機(jī)出口到最遠(yuǎn)端的用氣點(diǎn)之間的壓損不超過(guò)0.1 bar。這0.1bar的壓損包括管網(wǎng)間連接管路、管接頭和其它管路連接件產(chǎn)生的壓損。
當(dāng)供氣系統(tǒng)有若干臺(tái)壓縮機(jī)組成的時(shí)候，儲(chǔ)氣罐的大小需要基于排量最大的壓縮機(jī)排量進(jìn)行選型。
這些管路輔件的尺寸選擇對(duì)整個(gè)管網(wǎng)壓損有非常大的影響，因?yàn)橥ǔＯ到y(tǒng)壓損大正是因?yàn)檩o件選型不當(dāng)而導(dǎo)致的。
下面這個(gè)公式可以用于計(jì)算供氣管網(wǎng)系統(tǒng)在指定允許壓損時(shí)管路最長(zhǎng)尺寸：
l = 管網(wǎng)系統(tǒng)總體管路長(zhǎng)度 (m); ?p = 管網(wǎng)系統(tǒng)指定允許的壓損 (bar); p = 進(jìn)氣壓力（絕壓 (bar(a)); qc = 空壓機(jī)自由排氣流量 (l/s); d = 管網(wǎng)管道直徑 (mm)
供氣管網(wǎng)最好采用圍繞終端用氣點(diǎn)的閉式環(huán)形管網(wǎng)設(shè)計(jì)，然后通過(guò)供氣支管從環(huán)形主管道送往各個(gè)用氣點(diǎn)。這樣的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了單一供氣的目的，同時(shí)避免了嚴(yán)重的間歇性用氣問(wèn)題，因?yàn)闅庠纯梢酝瑫r(shí)從兩個(gè)方向向用氣點(diǎn)供氣。除了最大用氣點(diǎn)位于離空壓機(jī)最遠(yuǎn)的情況，所有供氣系統(tǒng)都應(yīng)該采用此設(shè)計(jì)。當(dāng)上述情況出現(xiàn)時(shí)，應(yīng)該用獨(dú)立的供氣管道向最遠(yuǎn)端的最大用氣點(diǎn)供氣。
通常一個(gè)供氣系統(tǒng)都有一個(gè)或多個(gè)儲(chǔ)氣罐。儲(chǔ)氣罐的大小是要匹配空壓機(jī)的氣量大小、控制方式和終端用氣需求的。儲(chǔ)氣罐具有多重功能：如緩沖罐（平衡來(lái)自壓縮機(jī)的脈動(dòng)）、冷卻壓縮空氣和除去壓縮空氣中的冷凝水等。所以儲(chǔ)氣罐必須配置冷凝水排放裝置。下面這個(gè)公式可以用于儲(chǔ)氣罐大小的計(jì)算和選型，但該公式僅適用于帶有加卸載控制功能的空壓機(jī)系統(tǒng)：
V = 儲(chǔ)氣罐容積 (l); qC = 壓縮機(jī) FAD (l/s); p1 = 壓縮機(jī)進(jìn)氣壓力 (bar(a)); T1 = 壓縮機(jī)最大進(jìn)氣溫度 (K); T0 = 儲(chǔ)氣罐中壓縮空氣溫度 (K); (pU -pL) = 加載與卸載之間的設(shè)定壓力差; fmax = 最大負(fù)載頻率 （1循環(huán)/30秒應(yīng)用于阿特拉斯·科普柯壓縮機(jī)）
對(duì)于帶有可變速度控制（VSD）的壓縮機(jī)而言，所需的儲(chǔ)氣罐容積會(huì)大大減少。當(dāng)使用上述公式時(shí)，qc應(yīng)視最低速度時(shí)的FAD。有一種極端應(yīng)用是在很短的時(shí)間內(nèi)需要大量的壓縮空氣，這種極端應(yīng)用模式通過(guò)壓縮機(jī)的選擇或許還有一種更極端的應(yīng)用場(chǎng)景，在極短的時(shí)間能需要使用大量壓縮空氣，但是每次用氣的間隔周期非常長(zhǎng)。這種情況下用一個(gè)較小的壓縮機(jī)、但有較高的排氣壓力，再配置一個(gè)儲(chǔ)氣罐，這樣的配置組合非常適合這樣的極端應(yīng)用場(chǎng)景。下面這個(gè)公式可用于這種場(chǎng)景的儲(chǔ)氣罐選型計(jì)算：
V = 儲(chǔ)氣罐容積 (l); q = 泄空階段空氣流速 (l/s); t = 泄空階段時(shí)間 (s); p1 = 網(wǎng)絡(luò)中額定工作壓力 (bar); p2 = 消費(fèi)者運(yùn)行中的最小壓力 (bar); L = 充盈期空氣需求（1/工作周期）
該公式?jīng)]有考慮壓縮機(jī)在排空階段也能提供壓縮空氣。這種應(yīng)用最有代表性的是大型船舶發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)用壓縮空氣，這種應(yīng)用中儲(chǔ)氣罐的充氣壓力是30 bar。
3、壓縮空氣管網(wǎng)設(shè)計(jì)
當(dāng)設(shè)計(jì)與確定壓縮空氣網(wǎng)絡(luò)時(shí)，首先需要有管網(wǎng)及用氣系統(tǒng)的設(shè)備列表，所有用氣設(shè)備，和一張標(biāo)明了各用氣點(diǎn)位置的布局圖。用氣點(diǎn)可以按照一定的邏輯進(jìn)行分類編組并由同一供氣支管供氣。當(dāng)然一個(gè)供氣主管路為每個(gè)供氣支管供氣。一個(gè)完整的壓縮空氣管網(wǎng)有四個(gè)主要部分：
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供氣主管
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供氣支管
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設(shè)備連接管
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管道配件
供氣主管把壓縮空氣從壓縮機(jī)房輸送到用氣區(qū)域領(lǐng)域。供氣支管是將主管內(nèi)的空氣引到用氣區(qū)域，設(shè)備連接管將支管與用氣設(shè)備連接起來(lái)。
因?yàn)閴嚎s空氣輸送過(guò)程中空氣與管壁的摩擦而產(chǎn)生壓力損失，所以空壓機(jī)的出口壓力與終端用氣壓力不等同。此外，輸送管網(wǎng)中的閥門和彎頭會(huì)造成壓縮空氣的節(jié)流效應(yīng)和和流向的變化而產(chǎn)生壓力損失。由此產(chǎn)生的壓力損失會(huì)轉(zhuǎn)化為熱量，將其轉(zhuǎn)化為直管的壓降可以用以下公式進(jìn)行計(jì)算：
Δp = 壓降 (bar)；qc = 空氣流量, FAD (l/s)；d = 管道內(nèi)徑 (mm)；l = 管道長(zhǎng)度 (m)；p = 初始?jí)毫Γń^壓） bar(a)
在計(jì)算壓縮空氣網(wǎng)絡(luò)的不同管路的壓損時(shí)，下表的值可作為允許的壓降的參考值：
管網(wǎng)的不同區(qū)塊所需的管道長(zhǎng)度（供氣主管、支管、連接管）如何確定呢？設(shè)計(jì)供氣管管網(wǎng)的比例圖就是很好的辦法。其中管網(wǎng)中的閥門、彎管、連接處等的等效長(zhǎng)度可用下表進(jìn)行折算。
不同管件產(chǎn)生的壓力損失可以通過(guò)折算成等效直管長(zhǎng)度（米）進(jìn)行計(jì)算。
除了上述公式外，也可以使用列線圖（見(jiàn)下圖）來(lái)匹配最合適的管徑進(jìn)行管網(wǎng)管路總長(zhǎng)的計(jì)算。其中流量、壓力、允許壓降和管道長(zhǎng)度是使用列線圖的必要數(shù)據(jù)。然后為安裝要選擇最接近、最大直徑的標(biāo)準(zhǔn)管道。
對(duì)管網(wǎng)中各個(gè)配件和管道組件折算為等效直管長(zhǎng)度，然后將對(duì)應(yīng)的管路損失折算為直管中的壓力損失。將這些“額外”的管道長(zhǎng)度增加到初始直管的長(zhǎng)度中，然后通過(guò)管網(wǎng)允許壓損再反算管網(wǎng)所需的管道尺寸。在大型的管網(wǎng)中，管網(wǎng)中各個(gè)區(qū)塊的管道（供氣主管、支管、連接管）應(yīng)該單獨(dú)計(jì)算。
有策略性地將流量計(jì)安裝在公司內(nèi)部管網(wǎng)中經(jīng)濟(jì)的和轉(zhuǎn)換性的節(jié)點(diǎn)上。壓縮空氣是一種生產(chǎn)工具，它是公司內(nèi)各個(gè)部門產(chǎn)品成本的一部分。從這個(gè)角度看，所有部門都要試圖去減少消耗以讓所有部門都能受益。
現(xiàn)在在市場(chǎng)上可以買到的流量計(jì)，所有數(shù)值都可以人工讀取，測(cè)量數(shù)據(jù)也可以讀取到電腦或轉(zhuǎn)換模塊中。
流量計(jì)一般安裝靠近截止閥的位置。在環(huán)形供氣管網(wǎng)中測(cè)量流量需要特別注意，流量計(jì)需要能夠同時(shí)測(cè)量來(lái)自正向和反向兩個(gè)方向的流量。
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