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压缩空气管径选择

来源:      2018/3/24 23:15:45      点击:

很多客户有很多对流速选多少有疑问,此类问题的选择主要就是两个因素:

一为安全,二为经济,所谓安全,就是有毒易燃易爆的介质,比如乙炔、纯氧管道,这些介质一旦流速过快,有爆炸等安全方面的危险,所谓经济,就是要算经济账,比如你的压缩空气,都是用压缩机打出来的,压缩机要消耗电,或者消耗蒸汽,要耗电就要算钱,经济流速的选择就是因流速而引起的压力降不能过大,要在经济的范围之内。

何谓经济?拿你帖子里的数据举个很简单的例子就知道了:

压缩空气P=0.8 MPaGT=30℃(空压机冷却后大致都是这个温度),密度ρ=10.4 kg/m3,标态流量V0=1000 Nm3/h,工况流量V=125 m3/h,质量流量W=1292 kg/h,管道57X3.5mmdi=50mm管长L=100m(含管件当量长度),管道绝对粗糙度0.2mm,摩擦系数λ0.03,空压机功率110 kW

上面这组数据在工程现场楼主可随意取得,就上面这组数据简单的计算就可知道什么叫经济流速”:

管道流速u=17.6 m/s,那么这个流速到底经济与否呢?要看阻力损失在空压机功率中所占比例而定,阻力损失ΔP=ρ.λ.(L/d).(u^2/2)=96788 Pa=0.097 MPa,也就说经过100m长的管道管件后,压力自0.8 MPaG下降到了~0.7 MPaG,阻力损失折算成功率损失ΔW=G.λ.(L/d).(u^2/2)=(1292/3600)X(9346/1000)=3.35 kW,占压缩机总能耗的3.35/110=3.05%

看到了吗?在经历了100m后,损失了3.35 kW的功率,因为这段管道,每小时就有3.35度电没了,一年按8000小时计就是26800度电,每度电按0.5元,仅此一项,每年13400元就没了,悄无声息地没了。如果你把这根管道换成45x3.5DN38的管道,100m管道后的压力就只有0.2 MPaG了,压力保不住了,相应的功率损失更大,可达20 kW,每年83000元没了,这样的损失是无法接受的,也无法容忍。

很自然,你把管道加粗后阻力损失下来了,但钢管的投资增加了,钢管有寿命的,在寿命期内,如果节约的电费不足以补偿管道投资多花的钱,那就可以用小管道,反之则该用大管道。道理和修高速公路还是修土路是一样的,修高速公路可以使车速加快,节约油钱,即运行费用,但高速公路的一次性投资较高,说白了就是运行费用和投资费用之比,修土路花费那就少多了,但是车速慢啊,油耗高哦。

2000
多年前的秦朝,自咸阳自九原的军用高速公路——秦直道,全长700公里,就是力求道路宽阔,距离最短,尽量不走拐弯,目的就是为了一个字—“,骑兵自咸阳,仅需3天即可达到700多公里外的蒙古草原,粮草仅需7天,这和管道到底多粗其实一个道理。秦直道修好之后,蒙恬的大军才彻底砸烂了凶猛彪悍的匈奴铁骑的哦。。

楼主要是仔细,您这根管道在仅有管道长度仅有100mDN50是合适的,要是管道长度1公里呢?2公里呢?甚至要跨越高山大漠,戈壁草原呢?比如西气东输那种长输管道,显然17m/s的流速是无法接受的,事实上长距离的高压天然气管道输送时的流速仅仅3m/s,你的空压机因为阻力降将无法到达那么远的地方,110kW的能耗全部砸在路上了。

但是你在厂房内10m长的管道上也取3m/s的流速,工程审计部门一定要敲你的脑袋,小子,把管子整那么粗,吃回 扣啊!!,这种场合你就取30m/s也没事,距离很短,损耗可以接受,流速没有一个确定值,花的钱最少才是最合适的,搞技术不要死盯着技术那点玩意儿,要有工程经济学的眼光,否则你这个工程师怎么说都不算合格。。用最少的钱达到技术手段所能实现的目标就是正道,也是王道。君不见老美花了几万亿,打死一个人,划得来不?哈哈。。