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: 2008-7-22 13:07 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10 m/s 2.2 于标准状态下,管路磨擦损失每100 m不大于0.2 Kg/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≦7 Kg/cm2 (g)时使用单段压缩。 b. 压力≧7 Kg/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1/10 CDA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. -40 oC c. -70 oC C. 依压力露点之要求,选用干燥机 a. 压力露点+2 oC,可用冷冻式干燥机, b. 压力露点-40 oC,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-70 oC,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10 m/s。 B. 磨擦损失于标准状态下,每100 m不得大于0.2 Kg/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(Breathing Air, BA) A. 每个呼吸用面罩以150~300 NL/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1.5 Kg/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7 Kg/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SUS316L BA。 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。 royan at 2008-8-03 15:34:34 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。 royan at 2008-8-03 15:36:24 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0.3~0.6 10~20 0.6~1.0 10~15 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=1.5×2+0.6×2=4.2 m3/min=252 m3/h 如上表所示u=6 m/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) ≤20oC100oC 150oC 10 ≤10113 113 109 20 133 133 131 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。 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=3.0 MPa , =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 = ==3.8 mm 管路厚度取4 mm 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)1/2 mm 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