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設(shè)計合理的壓縮空氣輸配系統(tǒng)

為壓縮空氣管網(wǎng)配備設(shè)計合理的輸配系統(tǒng)至關(guān)重要。如果設(shè)計得當(dāng)，不僅可以節(jié)約能源，還能使氣動工具保持出色工作狀態(tài)。設(shè)計合理的壓縮空氣輸配系統(tǒng)需要滿足以下三項要求：壓縮機(jī)和用氣點之間的壓降要低;輸配管路的泄漏量非常少;如果未安裝壓縮空氣干燥機(jī)，則要有效分離冷凝水。

使壓縮機(jī)和用氣點之間保持較低壓降

這三項要求主要適用于主管路，以及為當(dāng)前和未來需求規(guī)劃壓縮空氣消耗量。與以后重建壓縮空氣管路系統(tǒng)相比，安裝比最初尺寸更大的管路和配件其成本較低。

輸氣管網(wǎng)的布線、設(shè)計和尺寸選定對于壓縮空氣的制取效率、可靠性和成本非常重要。例如，有時會通過將壓縮機(jī)的工作壓力從 7 bar (e) 增至 8 bar (e) 來補(bǔ)償管路中的較大壓降。

固定式壓縮空氣輸配管網(wǎng)的尺寸應(yīng)確保壓縮機(jī)和偏遠(yuǎn)用氣點之間的管路壓降不超過 0.1 bar。

此外，還必須加上撓性軟管、軟管聯(lián)接器和其他配件的壓降。正確確定這些部件的尺寸尤其重要，因為壓降上限往往出現(xiàn)在此類連接處?？墒褂靡韵鹿接嬎闾囟▔航迪聣嚎s空氣管網(wǎng)的允許長度上限：

l = 管路總長度 (m)

?p = 管網(wǎng)允許壓降 (bar)

p = 絕對進(jìn)氣壓力 (bar(a))

qc = 壓縮機(jī)排氣量，F(xiàn)AD (l/s)

d = 管路內(nèi)徑 (mm)

理想的解決方案是將壓縮空氣管路系統(tǒng)設(shè)計成環(huán)繞用氣區(qū)域的閉環(huán)管路。然后，將分支管路從環(huán)形管路布設(shè)至各個用氣點。這樣，即使是頻繁的間歇性使用，但由于空氣是從兩個方向輸送到實際用氣點，因此壓縮空氣的供應(yīng)是均勻的。這種壓縮空氣系統(tǒng)的設(shè)計面向所有裝置，除非某些大規(guī)模用氣點與壓縮機(jī)安裝位置距離較遠(yuǎn)。對于這種情況，可將單獨的主空氣管路布設(shè)至這些用氣點。

設(shè)計壓縮空氣管網(wǎng)

設(shè)計和確定壓縮空氣管網(wǎng)尺寸時，要先準(zhǔn)備好設(shè)備列表(詳細(xì)說明所有的壓縮空氣消耗裝置)及其各自位置的示意圖。大型壓縮空氣管網(wǎng)可分為四個主要部分：

豎管：將壓縮空氣從壓縮機(jī)設(shè)施輸送至用氣區(qū)。

輸配管路：在整個輸配區(qū)域分配空氣。

用氣管路：將空氣從輸配管路送往工作場所。

壓縮空氣接頭

確定壓縮空氣管網(wǎng)尺寸

由于壓縮空氣在輸配過程中會產(chǎn)生一些壓力損失，主要是管路中的摩擦損失和壓縮空氣管路材料造成的壓力損失，因此通常無法充分利用壓縮機(jī)運行后直接產(chǎn)生的壓力。此外，閥門和管路彎頭還會產(chǎn)生節(jié)流效應(yīng)并改變流向。這種損耗會轉(zhuǎn)化為熱量，導(dǎo)致壓力下降。根據(jù)配件和管件列表以及以等效管長表示的流量阻力，計算出裝置所有零件的等效管路長度。這些"額外的"管路長度會添加到初始直管長度中，然后重新計算管網(wǎng)的選定尺寸，以確保壓降不會過大。對于大型裝置，應(yīng)單獨計算各個管段(用氣管路、輸配管路和豎管)的尺寸。

空氣速度

壓縮空氣管路布局和設(shè)計中易被忽視的是空氣速度。速度過快可能是造成背壓、控制信號不穩(wěn)、湍流及相關(guān)壓降的根本原因。按照英國壓縮空氣協(xié)會 (BCAS) 的建議，空氣速度為 6m/s 或更低時，可防止?jié)駳夂退樾纪ㄟ^排水支管和進(jìn)入控制裝置。9m/s 以上的速度足以帶走氣流中的水和碎屑。因此，建議的互連管路和總管的設(shè)計速度為 6-7m/s 或更低，切勿超過 9m/s。