气动系统压力、流量、气管壁厚、用气量计算.docx

文档介绍：气动系统压力、流量、气管壁厚、用气量计算
气动系统压力、流量、气管壁厚、用气量计算
1 气动系统相关计算 3
试验用气量计算 3
充气压力计算 3
管径及管路数量计算 4
根据流量计计调节要求。
若分为2路气，，仪表口径需选择50mm，口径大，不符合精确调节要求。
若分为3路气，，仪表口径需选择32mm，分录数合适，但口径略大，用电磁阀做流量精确控制稍显困难。
若分为4路气，，仪表口径需选择25mm，分录数合适，且适合进行流量精确控制。
若分为5路气，，仪表口径需选择25mm，分路数太多，使系统更复杂。
综合考虑，气管分为四路，选择DN25流量计，流量计型号为LUGB-DN25涡街流量计，，-110m3/h，最大量程>，满足使用要求。
根据减压阀计算管径及管路数量
流体经过减压阀节流排出的流量与流体的性质和状态有关，也与阀后、阀前的压力比值有关，但当阀后、阀前压力比值达到临界压力比σx时，流量不再与出口压力相关。减压阀的理论流量公式如下：
（
2）
（3）
一般气体临界压力比σx＝[2/（1+k）][k/(k-1)]，，求得σx＝。
表7 减压阀核算参数表
阀前压力P1
160
16MPa=160kgf/cm2
kgf/cm2
阀后压力P2
27
=27kgf/cm2
kgf/cm2
流体温度T
293
T=摄氏温度(20)+273
K
流体质量流量Q
13014
质量流量（kg/h）
=体积流量（Nm3/h）*密度（kg/m3）
kg/h
气体常数R

kJ/()
流体分子量M
29
空气分子量29
g/mol
阀前流体的密度ρ1

ρ=P1M/RT
kg/m3
阀后流体的密度ρ2

ρ=P2M/RT
kg/m3
阀前流体的比容ν

ν=1/ρ1
m3/kg
流量系数C

（～）
减压阀的理论流量公式如下：
由于P2/P1=27/160=<σx，通过公式(2)得理论质量流量G=/(cm2*h)
实际质量流量q=流量系数C×理论质量流量G
q=×=/(cm2*h)
根据流量计的选型将气路分为四路气管，每一路的质量流量Q1/4
Q1/4=Q/4=13014/4=
阀孔面积f=流体质量流量Q1/4/实际质量流量q==
孔径dmin=(阀孔面积f*4/π)^==
即分四路管路后，。
管径及管路数确定
根据流量计的选型计算，四路管路为DN25满足使用要求，25mm口径大于减压阀要求的最小值，也符合减压阀要求。
流量计型号为LUGB-DN25涡街流量计，，-110m3/h，最大量程>，满足使用要求。
减压阀也选择DN25。对减压阀进行选型，选取减压阀型号为YK43X-25-16，该减压阀通径为DN25，，-(MPa)。
四路气管每一路的质量流量为13014/4=
==
== =。
*4=。
气管壁厚计算
选取304(0cr18Ni9Ti)不锈钢无缝钢管作为气管路，其许用应力为205MPa（屈服强度），根据计算公式计算通气源管路的壁厚。
壁厚
式中，p为管内气体压力（MPa）；～；为焊缝系数，无缝钢管=1，直缝焊接钢管=；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≈×mm；当≤6mm时，c=1mm。
求得16MPa气源处通径25mm气管壁厚应大于
同理求得减压阀后通径25mm气管壁厚应大于
综上所述，，减压阀后通径25mm气管壁厚