關于壓縮空氣站及管路的設計計算

新疆烏魯木市東風新疆汽車有限公司 姚海英

關于壓縮空氣站及管路的設計計算

新疆烏魯木市東風新疆汽車有限公司 姚海英

通過對該廠址的地形和車間生產綱領及裝配線的要求，通過設計計算，合理布置廠房的壓縮空氣管路。

壓縮空氣消耗量 壓縮空氣站設計容量 壓縮機類型 管道的水力

一、廠房資料

（1）廠址：寧夏石嘴山市，海拔680-920米。

（2）生產綱領：1000臺/2.5月；單班制，8小時。（裝配螺栓數量M14以下規格245個/臺；M24規格螺栓40個/臺）

（3）主裝配線使用風動扳手規格為B14，20把；風動扳手B30，2把，另第二、三裝配線也按此配置。B14最大耗氣量Qmax=54M3/h=0.9 M3/min；B30最大耗氣量Qmax=108M3/h=1.8 M3/min。

（4）風動扳手進氣壓力：0.57～0.63MPa，輪胎充氣壓力：0.2-0.4MPa。

（5）車間平面圖。

二、壓縮空氣站負荷計算及壓縮機類型選擇

1.壓縮空氣消耗量

單臺平均消耗量Q0=Qmax×K1

K1=t/T；t——設備每班實際使用時間；T——每班額定時間。

設每個螺栓螺母緊固用氣時間為10s，平均每個風槍每班用氣時間為：

tB14=（1000/75）×245/20×10=1633s=0.46h

單臺B14平均消耗量Q0B14=Qmax×K1=0.9× 0.46/8=0.052 M3/min

tB30=（1000/75）×40/2×10=2667s=0.74h

單臺B30平均消耗量Q0B30=Qmax×K1=1.8× 0.74/8=0.17 M3/min

2.壓縮空氣站設計容量的確定

用平均消耗量總和為依據計算

Q2=ΣQ0K（1+φ1+φ2+φ3）M3/min

K——消耗量不平衡系數；取1.4。

φ1——管道漏損系數；管道全長小于1000米時，取.0.1。

φ2——用氣設備磨損增耗系數；取0.2。

φ3——未預見的消耗量系數；取0.1。

故：

（1）僅主裝配線開通時：

（2）主裝配線及第二、三裝配線全部開通時：

根據廠址海拔，取高原修正系數1.1，有

Q2A=2.7×1.1=2.97=3 M3/min

Q2B=8.08×1.1=8.89 M3/min

3.壓縮機類型的選擇

根據工廠的工藝布置要求和其使用特點為機械裝配用氣，及空氣質量要求不是很高，使用的用氣工具為風動扳手等頻次不高，再者為連體廠房，用氣集中，綜合經濟運行情況的考慮，選擇10 M3/min和5 M3/min的風冷式螺桿空壓機組，一臺為主機工作，一臺為備份使用。

三、管道的水力計算

1.管徑的計算確定

根據處理器出口管徑，初步確定干線管徑為DN65，最長干線長度為226m。

從處理器沿最長干線至其末端，總計有：1個閘閥、3個彎通、2個等徑三通和21個變徑彎通。干線首端壓力0.75MPa，末端壓力0.63MPa（即風動扳手額定進氣壓力）。最大允許壓力損失為0.12MPa。

以下對總壓力損失是否滿足使用要求進行核算。

2.管道壓力損失計算

管道壓力損失為管道的直線段摩擦阻力與局部阻力之和，即：

高于風動扳手額定用氣壓力0.63MPa，故管徑選擇及布置引起的壓力損耗能滿足用氣設備的使用要求。