气动系统压力流量气管壁厚用气量计算

Documentnumber【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】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TOC\o"1-3"\h\u气动系统相关计算试验用气量计算根据系统要求，最大气流量需求发生于：漏气量为2.5m3/s（ 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 大气压下的气体体积）时，筒内压力充至1.35MPa压力的时间不大于30s，并能保证持续不少于10s。根据 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 P1V1=P2V2（1）求得单位最小流量：Vmin-0.1MPa=（（1.35/0.1）×（0.0675+0.01）/30)+2.5=2.539m3/s其中0.0675m3是装置密闭腔容积；0.01m3是管路容积（管路长度取20m）。因为气源提供的流量在10MPa压力下不小于2.6m3/s（标准大气压），而系统输入压力最大为16MPa，所以气源满足系统流量要求。后文中按照输入流量为2.6m3/s进行计算。质量流量（Kg/h）=体积流量×密度，20℃时，标准大气压下气体密度为1.205kg/m3,即质量流量=2.6×1.205×3600=13014kg/h。充气压力计算一般密闭腔充气压力设置为目标值的1.05至1.1倍，由于系统要求的漏气量较大，初步设定充气压力为目标值的2.0倍。本装置需对密闭腔充气至最大1.35MPa，即目标值为1.35MPa，充气压力为P：P=2.0×1.35=2.70MPa。即减压阀出口压力初步设定为2.70MPa。管径及管路数量计算根据流量计计算管径及管路数量流量计一般都有量程限制，如果流量过大，就必须将总气量分几路进行输送，以保证单路的输送流量符合流量计量程，根据流量计的量程计算分路数。 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 4流量计计算参数表流体质量流量Q13014质量流量（kg/h）=体积流量（Nm3/h）*密度（kg/m3）kg/h气体常数R8.314kJ/(mol.K)流体分子量M29空气分子量29g/mol阀前流体的密度ρ1190.48ρ=P1M/RTkg/m3阀后流体的密度ρ232.14ρ=P2M/RTkg/m3假设管路分为一、二、三、四、五路分别计算每路的质量流量及体积流量（体积流量=质量流量/减压阀出口密度ρ）。表5流量计计算参数表分路数单路质量流量单路体积流量113014kg/h404.9m3/h26507kg/h202.5m3/h34338kg/h135.0m3/h43253kg/h101.2m3/h52603kg/h81.0m3/h再根据体积流量选择流量计，选型表如表6。表6流量计型号参数表流量计口径气体流量量程15mm2.2-38m3/h20mm4-50m3/h25mm8.8-110m3/h32mm16-150m3/h40mm27-205m3/h50mm35-380m3/h65mm65-680m3/h若分为1路气，单路体积流量404.9m3/h，仪表口径需选择65mm，口径太大，不符合精确调节要求。若分为2路气，单路体积流量202.5m3/h，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，单路体积流量135.0m3/h，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，单路体积流量101.2m3/h，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，单路体积流量81.0m3/h，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，最大压力4.0MPa，量程为8.8-110m3/h，最大量程>101.2m3/h，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)]，其中压缩空气K为1.4，求得σx＝0.5283。表7减压阀核算参数表阀前压力P116016MPa=160kgf/cm2kgf/cm2阀后压力P2272.7MPa=27kgf/cm2kgf/cm2流体温度T293T=摄氏温度(20)+273K流体质量流量Q13014质量流量（kg/h）=体积流量（Nm3/h）*密度（kg/m3）kg/h气体常数R8.314kJ/(mol.K)流体分子量M29空气分子量29g/mol阀前流体的密度ρ1190.48ρ=P1M/RTkg/m3阀后流体的密度ρ232.14ρ=P2M/RTkg/m3阀前流体的比容ν0.00525ν=1/ρ1m3/kg流量系数C0.5（一般在0.45～0.6之间）减压阀的理论流量公式如下：由于P2/P1=27/160=0.2<σx，通过公式(2)得理论质量流量G=8419.7kg/(cm2*h)实际质量流量q=流量系数C×理论质量流量Gq=8419.7×0.5=4209.9kg/(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Q1/4Q1/4=Q/4=13014/4=3253.5kg/h阀孔面积f=流体质量流量Q1/4/实际质量流量q=2553.5/4209.9=0.773cm2孔径dmin=(阀孔面积f*4/π)^0.5=0.989cm=9.92mm即分四路管路后，减压阀阀孔直径须大于9.92mm。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，最大压力4.0MPa，量程为8.8-110m3/h，最大量程>101.2m3/h，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，公称压力16.0MPa，出口压力调整范围为0.5-4.5(MPa)。四路气管每一路的质量流量为13014/4=3253.5kg/h2.7MPa下每一路的体积流量为Q1/4=3253.5/减压阀出口密度ρ2.7MPa=101.2m3/h0.1Mpa下每一路的体积流量为Q1/4=3253.5/减压阀出口密度ρ0.1MPa==0.759m3/s。四路气管总体积流量为0.759*4=3.036m3/s。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 六西格玛计算公式下载结构力学静力计算公式下载重复性计算公式下载六西格玛计算公式下载年假计算公式 计算通气源管路的壁厚。壁厚式中，p为管内气体压力（MPa）；n为强度安全系数1.5～2.5；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×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，16MPa气源管路壁厚取4.0mm合适，减压阀后通径25mm气管壁厚取2.0mm合适。理论充气时间和一次试验用气量核算计算充气时间和用气量：Q腔体充气量=Q进气量-Q漏气量=3-2.5=0.5m3/s(标准大气压)V腔内空气体积=（0.0675+0.01）×1.35/0.1=2.26m3(标准大气压)充气到1.35MPa的时间t=2.26/0.5=4.5s式中0.0675m3为筒内密封腔的容积；0.01m3是管路容积（管路长度取20m）。一次试验的最大气量：Vmax=3×4.5+2.5×10=38.50m3（标准大气压）根据上述计算可知，管通径选取是合适的，由于充气时间较短，可能实际漏气量较小，因此要在其中一个管路上设置节流阀，在实际使用时，在腔内充气至1.35MPa后，关闭其它三路，只开启这一路进行补充漏气量，以提高控制精度和测量精度。