鑫钻小知识 | 管路的压力损失

压缩空气的压力损失受其本身的流速影响, 此外还有气动管路的横截面积、管道长度及管道内表面粗糙度的影响。由式可以看出各因素对管路压力损失的影响。

沿程压力损失公式:

式中　Δpl———沿程压力损失(Pa);

l———管长(m);

d———管道内径(m);

λ———沿程压力损失因数;

ρ———密度(kg/ m3 );

u———流速(m / s)。

典型系统的压力梯度如上图所示, 空压机的排气口压力为0. 75 ~ 0. 85MPa,经过后冷却器、分离器、干燥机和过滤器等空气处理元件后, 压力降低到0. 7MPa,由于管路系统的压力损失以及FRL (三联件)、阀门、软管等压力降, 达到末端设备的压缩空气压力为0. 55MPa。

压缩空气输送管路中, 由于弯头、三通、管路收缩扩张等的存在, 一定的压力损失如下图所示。

从图中可以清楚地看到气动管路系统中气体通过每一个元件时所产生的压力损失。为满足用气末端的压力需求, 压降的增加将造成空压机输出压力的上升,根据工程经验, 空压机输出压力每上升0. 1MPa, 则耗电量上升约7%, 为此必须定期检查管路压降, 并用正确的方法加以解决, 而不是一味地提高空压机输出压力。对于管路的检验, 应从管径、阀件、接头三个方面来实施。下面主要讲述管径
的选择。

采用不同配管口径时, 压力损失也有变化。流量一定时, 管径越大, 压力损失越小, 当管径一定时, 流量越大, 压力损失越大。

为了减少管路系统的压力损失, 主管道内压缩空气的流速宜为8 ~ 10m / s, 支管道内压缩空气的流速宜为10~15m / s。
管径选择的建议:

1) 空压站内与空压机相连的总管尺寸选择最好保证管道内流速不超过6m / s。

2) 离开空压站到主管道的管径尺寸选择应该保证其压缩空气流速不超过9m / s。

3) 用气点支管的管道尺寸选择应该保证其压缩空气流速不超过15m / s。

管径计算公式:

式中　d———管道内径(m);

q———体积流量(m3 / min);

pa ———大气压力(MPa);

pd ———空压机出口压力(表压) (MPa);

v———设计的管道内空气流速(m / s)。