空压机管道如何连接?
所有与空压机模块的连接必须采用螺纹连接形式。在任何情况下不要讲部件焊接至空压机模块。如果必须对空压机系统的其它部件进行焊接,则必须在将这些零件连接到空压机模块之前完成。(强烈的热冲击或电流冲击会损坏空压机模块)2、管道的尺寸空压机模块的端口尺寸决定了需连接管道的更小尺寸。这适用于空气以及润滑油侧管道。
说明:如果管道直径不够大,则会对功能产生不利的影响,特别是对空压机模块的性能水平造成影响。在这里小德建议管道的更大流速(空气管:吸气侧-15.0~20m/s;排气侧-20.0~25m/s。润滑油管:压力管-1.0~2.5m/s;放油管-0.1~0.2m/s。)3、法兰上允许的载荷采取适当措施防止或减少管道部件和消音器因重力、弯矩和压力而产生的变形,尤其是对排气和吸气法兰要采取特殊的措施。为了达到该目的,对于较重的部件可能要采用特殊悬吊技术。
调节器
热张力尤为可能在排气管道中产生,应该通过合适的挠性调节器进行调节,该调节器(上图)可以在纵向方向和角度方向交替进行轻微的调节操作。每个法兰产生的负载应保持在绝对更小值。
4、测量端口
建议在无油空压机主机所有进口和出口处安装压力和温度传感器。为此,在空压机主机上已经装有相应的连接端口。如果不能使用这些端口,则应该确定一个尽可能靠近空压机主机的测量位置。此外,还应该使用带高响应速度的传感器,以确保该系统控制可以对禁止的运行条件尽快做出反应,从而保护系统。
1. 空压机排气管道连接:
a) 空压机的排气管道为避免冷凝水回流,排气管应从上方接入总管,如有多台空压机,则更需要此种接法b) 空压机排气管道的直径应等于或大于机组上的排气口直径。
c) 排气管与空压机之间要安装隔离球阀,但一般不需要安装止回阀。
2. 水冷空压机冷却水管连接:
a) 空压机冷却水进水管必须安装过滤密度为 40目左右的“Y”形或其他形式的高效水过滤器。
b) 冷却水进出水管和冷却水总管之间必须安装隔离球阀,球阀和空压机之间的管道上要装冬季放水小阀。
c) 冷却水进出水管上最好能安装水压表和水温表。
在电气自动化的应用当中,以压缩空气及真空为代表的气动技术是实现低成本高可靠性的最佳手段。
气动系统主要由动力系统、输送系统、执行元件组成,动力系统如空压机、真空泵就如同人体的心脏、肺,而管路系统就好比是输送血液及氧气的血管、气管,二者相辅相成。管路系统在其中起到至关重要的作用。
一、输送系统的现状
目前大多数的工矿企业主要使用碳钢类管路输送。此类管路存在以下几个问题:
1、传统管道的氧化问题
由于碳钢管主要成分是铁,该元素容易与空气中的水、氧气化合反应产生氧化铁(铁锈),该物质随着压缩空气传送到气缸、生产设备中会造成缸体磨损、设备损坏给使用单位带来不必要的损失。如果气源直接跟产品接触会导致质量下降,如果是食品类产品造成的影响更为严重。哪怕是采用了过滤三联件等措施,由于铁锈是固体杂质,它非常容易吸附在滤材上,导致滤材使用寿命过短,并且产生压降。
2、传统管道的压降问题
如下图所示,哪怕是新装碳钢类管道,它的内壁是粗糙不平的(内部粗糙度1.9μm),并且粗糙度是逐年因腐蚀而增加,这样直接导致了通过流量减少及压降增加。
3、传统管道的泄漏问题
造成泄漏的原因还是由于腐蚀,不论是采用套丝安装还是焊接安装的碳钢管道,在丝口及焊疤部位总是最先开始腐蚀,严重的就像右上图直接烂穿造成泄漏,下表是关于泄漏小孔直径与能耗的关系表。
因此,有部分企业特别是电子、医药、喷涂行业会选择使用不锈钢管路来避免管道生锈导致的二次污染及腐蚀可能引起的烂穿泄漏风险,但是不锈钢钢管造价比较高,广泛应用受到一定的限制。
二、输气系统革新
正因为传统管道在实际应用中的各种弊端,一种新型流体输气系统应运而生——铝合金快捷安装管路系统。早在2000年左右欧美企业已普遍应用在压缩空气管道、真空管道,以及氮气等惰性气体的输送中,中国最早的应用案例是1996年安装在杭州日报印刷厂,至今已二十多年的使用历史。
目前国内许多的大企业如一汽大众、江淮汽车、奇瑞汽车、河南中烟、雅戈尔、歌尔声学、五粮液、茅台等等都选择使用铝合金管路系统作为首选的输气解决方案,那么下面我们将通过与传统管材的比较来详细介绍铝合金管路系统的技术及优点。
三、铝合金管路系统的管材抗腐蚀及节能
1、概述
铝合金管材通过阳极氧化处理表面会自然形成一层氧化膜,从而具有极强防腐蚀性。阳极氧化处理是一种电—化学反应过程,这一反应使金属表面的氧化膜加厚,从而提高了金属表面的硬度,抗腐蚀性和耐磨性,且因铝合金管材加工采用的无缝挤压技术,内壁可以保证较高光滑度,减少流体高速输送产生的压降。
传统碳钢初始内壁就较粗糙,且会因腐蚀导致内壁逐年增厚内径缩小,所以使用碳钢类管路输送系统的能耗会逐年增加。
2、压损计算
计算条件:空压机容积流量30 m3/min,管道长度2000 m,管道当量直径0.08 m,工作压力0.7MPa,温度27℃,有6个弯头。
(1)铝合金管:粗糙度为0.1μm,等效粗糙度取1μm ;
①相对粗糙度
②管道流速v=管道流量/面积
③密度 ρ=摩尔质量×气体压力/(气体常数×温度)
⑥按d/R=0.8的弯管计算,局部损失系数取 0.206 [1] ;
⑦管道沿程压降 Δp1=密度×损失系数×能动头×管道长度/管道当量直径
(2)无缝钢管:粗糙度为1.9μm,等效粗糙度取15μm [1] [2];
① 相对粗糙度
② 管道流速、密度计算、流动雷诺数过程同上;
③ 查莫迪图知,该管阻力损失系数为0.02 ;
④ 管道沿程压降 Δp1=密度×损失系数×能动头×管道长度/管道当量直径
⑤ 弯头局部压降与情况(1)相同 ;
⑥ 总压降:
Δpg=Δp1+Δp2=314846+778.3=315624 Pa=3.156 bar。
无缝钢管压降-铝合金管压降
=Δpg -Δpl =3.156 -2.998 =0.158 bar
3、对无缝钢管与铝合金管二者压降差进行讨论
(1)随着使用年限的延长,铝管比无缝钢管优势越明显
使用几年后,无缝钢管等效粗糙度变为300μm,而铝管等效粗糙度变为10μm[1]。那么:
① 铝管相对粗糙度: