如何正确设计压缩空气管道系统

设计不当的压缩空气管道系统会导致不必要的成本和能源浪费,以下几个简单措施可以避免上述成本和能源浪费。高效的压缩空气管道设计与减少湍流、流速控制相结合,有助于尽可能地减小压降并提高整个系统的能效。

从环路系统设计开始

环路系统是一种高效的压缩空气管道系统。在环路系统中,空气分别沿两个方向流动至管路中间区域,从而将管道系统中的最远气路距离减半。环路系统的协作特性可减少压降,并更加有效地将全部气体输送至下游用气设备,从而有助于下游用气设备以出色水平运行。

减少湍流

湍流在本质上是气流的非稳定状态。管路系统中的湍流会对压缩空气输送产生不利影响,从而导致能源和成本浪费、生产效率损失、甚至是用气设备完整性损失。有些直接或间接扰动可导致湍流发生,举例来说,当空气流过管接头时就会发生直接或自然扰动,间接扰动则由空气流速过慢引起,这通常是管道选型不当或管道内积聚的污染物所导致的。

流速控制

为了合理控制从压缩机出口到用气点的空气速度,务必选用适当规格的管道。管道选型的一个常见错误为仅仅与压缩机排气口的规格相匹配,而不是根据实际需求计算体积流量。当发生这一重大错误时,会出现明显的压降,影响压缩空气系统的整体能耗。

尽可能地减小压降

压降高会增加压缩机的加载压力需求,从而导致更高的能源成本。如前所述,湍流会影响空气流动,从而直接导致压降。空气速度不当会导致空气输送速度过慢或过快。如果空气速度过慢,系统利用效率低。如果空气速度过快,则可能会出现背压,也会导致压降。尽可能地降低空气系统中的压降可以充分提高设备的整体性能并实现节能。

Nitrogen receiver and airnet pipework
AIRnet Pipe Graphic