压缩空气在管道中的流速.docx
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压缩空气在管道中的流速
压缩空气在管道中的流速
fancongming发表于:
2008-7-2213:
07来源:
半导体技术天地
在计算压空管道管径时,压缩空气在管道中的流速一般取多少比较合适?
对于低压冷空气流速在8~12m/s,对于高压空气流速为15m/s左右,一般如果压力不超过1.0MPaG,可以取10~15米/秒。
请问各位高手:
压缩空气压力在0.56MPa-0.75MPa,胶管管径10mm,传输距离约15m,要计算单位时间内的用气量,其流速如何确定?
流速=流量/面积
呵呵,这是施工时计算最头痛的问题
胶管管径10mm应该是3/8"的
4米/秒
5立方/小时
1.0系统简介
1.1系统用途
CDA系统主要用于芯片经水清洗后之吹干用、制程设备驱动器动力用、…..等其它用途。
1.2主要设备
?
空气压缩机
?
空气储槽
?
过滤器
?
干燥机
1.3控制方式
?
单机设定控制
?
另设控制盘设计联动控制
2.0设计准则
2.1管内最大流速10m/s
2.2于标准状态下,管路磨擦损失每100m不大于0.2Kg/cm2。
2.3空气过滤标准为制程线径等级之1/10。
3.0设计步骤及注意事项
3.1空气压缩机筛选
A.依业主提供之设备CDA耗量及使用点之需求压力,选用合适之空气压缩机。
B.空气压缩机依压缩段数可分为单段压缩、双段压缩及多段压缩。
a.压力≦7Kg/cm2（g）时使用单段压缩。
b.压力≧7Kg/cm2（g）时使用双段压缩。
C.空气压缩机依种类可分为往复式、螺旋式、离心式。
高科技厂房以螺旋式较常用。
D.空气压缩机依冷却方式分为气冷式及水冷式
a.气冷式用于小容量
b.一般以水冷式较常用
c.采用水冷式空气压缩机时,不要忽略冷却水之量,须告知空调设计人员。
d.冷却水来源有冰水、冷却水或其它。
唯使用低温之冰水时,须注意空气压缩机可能结露。
E.空气压缩机依润滑方式可分无油式及微油式,依业主需求选用。
3.2缓冲槽筛选
A.缓冲槽之容量最少须1/10CDA需求量之容积。
B.缓冲槽材质
a.不锈钢
b.镀锌钢内覆Epoxy
c.需有袪水器
3.3过滤器筛选
A.前置过滤器（Pre-filter）
a.处理量约CDA需求量之1.3~1.4倍。
b.Particle滤除可为5μm,1μm
c.需有袪水器
d.需有差压器
B.后段过滤器（After-filter）
a.处理量约CDA需求量之1.1~1.2倍。
b.Particle滤除为0.01μm
c.需有差压器
3.4干燥机筛选
A.干燥机之形式分为冷冻式干燥机及吸附式干燥机。
B.一般而言压力露点概分为三级:
a.+3oC
b.-40oC
c.-70oC
C.依压力露点之要求,选用干燥机
a.压力露点+2oC,可用冷冻式干燥机,
b.压力露点-40oC,可用吸附式干燥机或冷冻式及吸附式两者并用。
c.压力露点-70oC,可用吸附式干燥机或冷冻式及吸附式两者并用。
D.干燥机处理量约CDA需求量之1.3~1.4倍。
E.吸附式干燥机后之过滤器处理量约CDA需求量之1.1~1.2倍。
F.吸附式干燥机为2个处理单元为一组,1个处理单元吸附水分,另一个处理单元则再生,再生需求风量约15%。
3.5管径筛选
A.最大流速10m/s。
B.磨擦损失于标准状态下,每100m不得大于0.2Kg/cm2。
C.依据附件二"CRANE"B-14可求得合适之管径。
3.6呼吸用空气（BreathingAir,BA）
A.每个呼吸用面罩以150~300NL/min量设计。
B.BA需求量以5个面罩之量设计。
C.面罩之使用压力约1.5Kg/cm2（g）,故于后段过滤器后,需设置调压阀。
D.BA用空气压缩机通常选用7Kg/cm2（g）。
3.7管材选用
A.CDA系统
依业主需求而定,一般于吸附式干燥机以前采用SUS304;以后采用SUS316L或SUS316LBA。
B.BA系统
一般采用SUS304。
3.8通常会从CDA系统配一支管至BA系,当作BA系统之备用。
3.9是否于CDA系统Tie-in一支管引N2作备用,视业主之需要而定。
3.10于后段过滤器后管路上配置露点侦测传送器、流量传送器、压力传送器,以监测空气之品质。
royanat2008-8-0315:
34:
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补充一点,楼主所提供资料,在其他栏目疑似出现过,鉴于不让更多的人浪费银子,我将其贴上
来,供大家品读。
royanat2008-8-0315:
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管道的设计计算——管径和管壁厚度
空压机是通过管路、阀门等和其它设备构成一个完整的系统。
管道的设计计算和安装不当,将会影响整个系统的经济性及工作的可靠性,甚至会带来严重的破坏性事故。
A.管内径:
管道内径可按预先选取的气体流速由下式求得:
式中,为管道内径（）;为气体容积流量（）;为管内气体平均流速（）,下表中给出压缩空气的平均流速取值范围。
管内平均流速推荐值
气体介质压力范围（Mpa）
平均流速（m/s）
空气0.3~0.610~20
0.6~1.010~15
1.0~
2.08~12
2.0~
3.03~6
注:
上表内推荐值,为输气主管路（或主干管）内压缩空气流速推荐值;对于长度在1m内的管路或管路附件——冷却器、净化设备、压力容器等的进出口处,有安装尺寸的限制,可适当提高瞬间气体流速。
例1:
2台WJF-1.5/30及2台H-6S型空压机共同使用一根排气管路,计算此排气管路内径。
已知WJF-1.5/30型空压机排气量为1.5m3/min排气压力为3.0MPa
已知H-6S型空压机排气量为0.6m3/min排气压力为3.0MPa
4台空压机合计排气量=1.5×2+0.6×2=4.2m3/min=252m3/h
如上表所示u=6m/s
带入上述公式=121.8
得出管路内径为121。
B.管壁厚度:
管壁厚度取决于管道内气体压力。
a.低压管道,可采用碳钢、合金钢焊接钢管;中压管道,通常采用碳钢、合金钢无缝钢管。
其壁厚可近似按薄壁圆筒公式计算:
=
式中,为管内气体压力（MPa）;为强度安全系数,取[σ]为管材的许用应力（MPa）,常用管材许用应力值列于下表;为焊缝系数,无缝钢管=1,直缝焊接钢管=0.8;为附加壁厚（包括:
壁厚偏差、腐蚀裕度、加工减薄量）,为简便起见,通常当>6mm时,≈0.18;当≤6mm时,=1mm。
当管子被弯曲时,管壁应适当增加厚度,可取
=
式中,为管道外径;为管道弯曲半径。
b.高压管道的壁厚,应查阅相关专业资料进行计算,在此不做叙述。
常用管材许用应力
钢号壁厚
（mm）
不同温度下需用应力值（MPa）
≤20oC100oC150oC
10≤10113113109
20133133131
Ocr18Ni9Ti140140140
1cr18Ni9Ti140140140
注:
管路输气压力在1.5MPa以上时,管路材料推荐采用20#钢。
例2:
算出例1中排气管路的厚度。
管路材料为20#钢
公式=中n=2,p=3.0MPa,=121
如上表20#钢150oC时的许用应力为131,即σ=131
=1,C=1带入公式
===3.8mm
管路厚度取4mm
一般空压机我们都只看压力,为什么要问流速呢?
你得考虑管径和流量设计啊!
压缩空气管径（D）怎样计算选取?
D=18.8（Q/u）1/2mm
式中Q——压缩空气体积流量;m3/h
U——压缩空气在管内的流速;m/s
1/2——（Q/u）的1/2次方
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