【壓縮機網】一個完整、高效、節能與環保的壓縮空氣系統，必然包含一個設計科學、施工規范、運行節能、材料環保的壓縮空氣輸氣管道，否則前端再好的空壓機與后處理配置，再節能的設計與運營，凈化再好的壓縮空氣，在經過設計不科學、施工不規范、材料不環保的輸氣管道后，前端的優勢都將不復存在，并且還會給末端的用氣設備、用氣工藝造成嚴重的影響，甚至造成不可估量的損失。為此，對壓縮空氣輸氣管道的認識，也需要隨著時代的發展、市場變化、科技的進步而提升。

　　以往我們從事空壓機經銷的人員，更多關注的是空壓機與自身的訂單是否能成交，而輸氣管道僅僅是根據用氣單位的圖紙來施工或配置，關于是否合理，是否科學，是否節能，是否環保不在我們的考慮之列。但是隨著行業競爭的加劇與政府對壓縮空氣系統管制方式的調整，用氣企業也在不斷優化成本，將以前必須由設計院等單位來設計的壓縮空氣管道，部分或全部由自己來設計或由空壓機經銷商來幫助設計，為此，對我們空壓機經銷的業務能力，又提出了新的要求。

　　壓縮空氣在管道中輸送時，由于摩擦（摩擦與管材、管徑有關系）和局部變化（局部變化的造成可能是管的彎道、閥門、變徑等）而造成的壓力損失是氣動系統主要的能量損失，因此管道設計中如何選擇管道直徑與布置管道，并預先把輸氣管道的壓力損失控制在一定的范圍內，對最終選擇空壓機是十分重要的；如何選擇管材，并預先把輸氣管道對壓縮空氣的二次污染控制在一定的程度，對最終選擇壓縮空氣凈化設備也是十分重要的。本文主要探討設計管道的注意事項和如何選擇管徑。

　　管道合理布置的原則是在滿足生產工藝要求情況下，盡量減少阻力，因阻力所造成的壓力損失巨大。這不僅造成用氣壓力不夠，還會造成壓縮空氣系統能耗的上升。眾所周知，壓縮空氣產氣端每升高1MPa的壓力，將多消耗空壓機總功率5～7%以上的能耗，在設計管道時應注意以下幾點：

　　1、為減少管內阻力，在滿足生產要求的情況下，盡量縮短管道長度和減少管徑局部變化，如減少閥門、減少變徑等；

　　2、為減少管內應力，在滿足生產要求的情況下，盡量選擇管內壁比較光潔且產生阻力小的管材，如鋁合金管材、不銹鋼管材及銅管材；

　　3、為不使管道內產生較大的靜壓頭降低，應避免有較大的動頭增量，這就要求分支管道的氣流速度，不宜比主管道內的氣流速度增加過多；

　　4、為了保證分支管內有均勻的流量分配，分支管宜采取對稱布置；

　　5、管道直徑變化時，斷面不許突然改變。

　　要達到以上要求，我們可以根據以下方式來選擇管材：

　　1、根據經濟流速選擇管徑

　　當流量一定時，管徑越大氣流速度越小，沿程壓力降越低，但投資費用越高；反之，如果管徑選小些，流速增大了和投資費用減少了，但壓力降就高了。因此，應把兩方面的因素綜合考慮，我們在設計中常用“經濟流速”來選擇輸氣管道直徑。表1為壓縮空氣經濟流速推薦表。

　　經濟流速（c）選定后，我們可以根據容積流量（qv），按以下公式確定輸氣的管道內直徑：

 

　　例：向某車間提供壓力為0.6MPa的壓縮空氣，最大用氣量為6Nm3/min，輸氣管道的內徑應為：

 

　　2、根據管道壓力降來選擇管徑

　　管道系統總的壓力降，應包括系統內各段管道摩擦損失和局部損失之和。每一根管道的摩擦壓力降為：

　　以上式中：用標準狀態下的容積流量qv（Nm3/min）表示流量，     為考慮管路配件的局部損失系數，其值一般為1.1～1.2，為實際管子的長度，壓力為0.7～0.8MPa。  為管子的直徑，如果預先確定管壓降Δp（工廠輸氣條件下，可按每1k管道壓力損失為0.03～0.06MPa），則可按下式，計算出輸氣管道的直徑：

 

　　3、在實際管道設計工作中，對于閥門、管件管道附件上發生的空氣阻力不是特別好計算，為此，在計算管網中局部流阻時，工程上經常用“當量直徑”的概念，即用一定長度的直管道代替相應的閥門、管件管道附件，此直管道在同等環境下所產生的阻力即被替代對象的阻力。如表2。

　　如：一個內徑為80mm的直角彎頭的氣流阻力，相當于5米長的同徑直管的阻力。

　　在工程設計時，通常是先按計算流量及經驗流速計算出各區段的管徑，再校核各區段的壓力降，使最大壓力降控制在允許范圍之內。若超出允許范圍，應重新選定較低的流速確定管徑，直到壓力降在允許的范圍之內。壓力降的允許控制范圍是根據技術經濟比較分析得出的，一般的機械工廠，壓力降一般控制在5～8%。

　　空壓機經銷商在實際工作中，通常將管道工程（含設計、施工等）的工作都轉包給管道工程公司或施工團隊來做，而經銷商與承包商兩個不同的利益體，兩者也經常發生矛盾與糾紛。為了掌握主動權，減少矛盾，同時能為自己的客戶提供更專業的服務，作為專業的空壓機經銷商也應掌握壓縮空氣輸送管道專業知識，尤其是有關管道大小的選擇與管道管網的布置的知識。因為選擇合適管道和設計優化的管網，一則可以為自己節省材料資金，二則降低工程的施工難度，三則在節能越來越受重視的時代，節能型壓縮空氣管網越來越受到用氣企業的親睞。

 

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