压缩气路流速

㈠ 如何选择合适尺寸的压缩空气管道及其重要性

您的压缩空气系统需要多大尺寸的管道？了解如何正确确定压缩空气管道的尺寸可以提高系统的整体效率。尺寸正确的压缩空气管道将帮助您节省资金并确保您始终拥有在生产线末端运行机器和工具所需的 PSI。以下是如何为您的系统确定合适直径的压缩空气管道。

管道尺寸如何影响压缩空气系统的性能 

确定空气压缩机管道的尺寸取决于两个因素：您要移动多少空气？它必须走多远？如果压缩空气管道的尺寸不合适，您的系统可能会出现明显的压降。

当压缩空气管太小时会发生什么？ 

当压缩空气通过管道系统时，与管道的摩擦会导致其在行进过程中失去压力 (PSI)，这种现象称为 压降 。管道越小，空气行进的距离越长，它所经历的摩擦越大，速度就越慢。这意味着更大的压降。管道系统中的每个弯头、连接和连接都会导致压降增加。当您通过带有许多弯头和接头的过小管道推动空气时，您可能会在空气压缩机和管道末端之间经历显着的压力损失。 

当压缩空气管道太小时，您可能必须增加系统的整体 PSI 以进行补偿。理想情况下，您应该看到空气压缩机的压力与压缩空气管路末端使用点的压力之间的压降不超过 3 PSI。如果您遇到过大的压降，则必须提高系统的 PSI，以便您的所有机器和工具继续正常工作。这会显着提高空气压缩机的能源成本。如果您的生产线末端的设备需要 100 PSI，并且您在压缩机和使用点之间经历了 20 PSI 的压降，则您必须将系统加压至 120 PSI，以保持您所需的最低 PSI。这意味着您的空气压缩机的能源成本增加了 10%。随着时间的推移，

当压缩空气管道太大时会发生什么？

过大的压缩空气管道对系统性能没有任何负面影响，但它们可能是一项糟糕的资本投资。与具有较小管道的管道系统相比，较大的压缩空气管道将需要更多的材料和更多的安装成本。 

更大的管道储存更多的空气；500 英尺的 1 英寸管道将存储约 18 加仑的空气，而 500 英尺的 2 英寸管道将存储约 77 加仑的空气。这不是储存空气的最有效方式；如果空气储存是您的首要考虑因素，那么简单地购买更多或更大的储气罐更具成本效益和效率。 

如果您计划在未来进行扩展，那么投资一个比您当前需要的更大的系统可能是值得的。现在安装尺寸过大的压缩空气管道将比以后拆除和更换管道系统更具成本效益。 

压缩空气管道的尺寸如何

为避免压降过大，您需要查看压缩空气系统的两个重要方面： 

 总气流 (CFM)

 最低要求工作压力 (PSI)

压缩空气管道尺寸和 CFM

压缩空气管道尺寸要求与通过系统的最大气流直接相关。您的气流以每分钟空气立方英尺或 CFM 为单位进行测量。您的 CFM 越大，您的管道就需要越大，以避免过度的压降。 

在确定压缩空气管道尺寸时，重要的是要查看您的 最大 CFM 要求。这是您的系统在需求最大的时刻的 CFM。这些可能是由集尘器排污阀、气缸/柱塞驱动、隔膜泵或其他使用短而强烈的空气爆发的系统产生的瞬时需求峰值。 

Aire 提示：通过在使用点安装储气罐而不是增加整个系统的管道尺寸，可以适应需要短时间（<1 分钟）、强烈空气爆发的过程。

压缩空气管尺寸和 PSI

您还需要了解系统所需的最低工作压力。您的工作压力以磅/平方英寸或 PSI 为单位。大多数工业设备和气动工具需要 90 到 100 PSI 才能正常运行。这意味着在使用点输送的压力必须保持在这个水平。

您可以通过测量空气压缩机和使用点的 PSI 来确定系统的压降。一定要测量离空气压缩机最远的点的压力。如果您看到超过 3 PSI 的下降并且系统中没有明显的泄漏问题，则可能表明您的空气压缩机管道太小。

压缩空气管道尺寸的其他因素

压降还与压缩空气管道材料和运行长度有关。正如我们上面解释的，运行时间越长，空气摩擦越多，压力损失也越大。较长的管道比较短的管道需要更大直径的管道（见下表）。 

管道的材料也会影响摩擦和压降；例如，铝等光滑材料比橡胶软管允许更大的气流。 阅读更多： 压缩空气系统的最佳管道材料是什么？ 

管道的 流量系数 是衡量其允许空气或流体流动的效率的指标。它在数学上表示为： 

在哪里：

Q 是流速（以美国加仑每分钟表示），

SG 是流体的比重（空气 = 1），

Δ  P 是通过阀门的压降（以 psi 表示）。

压缩空气分配系统的布局也很重要。回路式压缩空气系统允许空气在任何方向流动，以达到阻力最小的路径的需求。通常，对于回路型压缩空气分配系统，您可以将直线管道的容量乘以 1.5 。例如：如果 2 英寸铝管在 125 PSI 时额定为 500 CFM，那么在环路系统中相同长度的管道将在 125 PSI 时额定为 750 CFM。 

压缩空气管道尺寸计算 

有许多工具可帮助您确定压缩空气管道尺寸。您可以使用公式计算管道尺寸要求。您还可以在线找到表格，显示基于 PSI 和距离的通过传统管道的压缩空气的 CFM 等级。 

在计算压缩空气尺寸要求时，请务必同时考虑当前和未来的需求。如果您的计算使您处于特定管道尺寸的 CFM 额定值的上限范围内，您可能需要考虑调整尺寸，特别是如果您预计未来会扩大。此外，请记住考虑压缩空气系统中的匝数和连接数；如果您的系统有许多连接和转弯，则在计算压缩空气管道尺寸时需要考虑到这一点。 

压缩空气管尺寸公式

计算压缩空气管道尺寸的基本公式为：

在哪里： 

A = 以平方英寸为单位的管孔横截面面积（3.14 x 直径平方/4）

Q = SCFM 中的流量

Pa = PSI 中的普遍绝对压力（海平面为 14.7）

Pd = 压缩机表压减去现行绝对压力

V = 设计管道速度 ft/sec（不超过 40 ft/sec）

压缩空气管尺寸表 

如果该计算看起来令人生畏，请不要担心。还有一些表格可以帮助您根据 CFM 和压缩空气系统中管道的总长度确定正确的空气压缩机管道直径。以下是使用图表确定正确压缩空气管道尺寸的步骤。

确定系统的最大 CFM。

绘制一个管道示意图，其中包括管道系统中的所有管道长度以及所有配件、阀门和弯头。 

以英尺为单位测量管道系统中的所有直管并将其相加。 

然后，为每个弯头、接头或阀门添加一些额外的“等效长度”。作为一般经验法则，您可以为每个弯头或发球台增加 5 英尺的长度。如需更准确的估算，请使用“管道配件的等效管道长度”表（下表 2）。 

将您的总长度和配件的等效长度相加，以获得您系统的总“管道等效长度”。

使用最大 CFM 和管道等效长度，使用下面的表 1 来查找适用于您的压缩空气系统的推荐管道直径。