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：
?qv?2 di?18.8??
?u?3式中，di为管道内径（mm）；qv为气体容积流量（m）；u为管内气体平均流速（m），下
hs1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p(Mpa) 平均流速u（m/s） 0.3～0.6 10～20 0.6～1.0 10～15 空 气 1.0～2.0 8～12 2.0～3.0 3～6 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1.5 m3/min 排气压力为3.0 MPa
已知H-6S型空压机排气量为0.6 m3/min 排气压力为3.0 MPa
4台空压机合计排气量qv＝1.5×2+0.6×2＝4.2 m3/min＝252 m3/h如上表所示u=6 m/s
1?qv??252?2带入上述公式di?18.8?? di?18.8??=121.8 mm?6??u?21
得出管路内径为121mm。
B.管壁厚度：管壁厚度?取决于管道内气体压力。
1
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： ?min=
npdi?c
2?????npn为强度安全系数n?1.5～2.5，式中，p为管内气体压力（MPa）；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；c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，c≈0.18?；当?≤6mm时，c =1mm。
当管子被弯曲时，管壁应适当增加厚度，可取 ?'=???
d0 2R
式中，d0为管道外径；R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
不同温度下需用应力值??? （MPa） 钢 号 ≤20oC 100oC 150oC 10 113 113 109 20 133 133 131 ≤10 Ocr18Ni9Ti 140 140 140 1cr18Ni9Ti 140 140 140 注：管路输气压力在1.5MPa以上时，管路材料推荐采用20#钢。 壁 厚 ?（mm）
例2： 算出例1中排气管路的厚度。管路材料为20#钢
npdi?c中 n=2 , p=3.0 MPa , di=121 公式 ?min=
2?????np 如上表20＃钢150C时的许用应力为131，即σ＝131 ?＝1 , C =1 带入公式 ?min=
o
npdi2?3?121?c＝?1=3.8 mm
2?????np2?131?1?2?3
2
压缩空气管径的设计计算及壁厚
