压缩空气管道水力压降与管径选型设计计算书

压缩空气管道水力压降与管径选型设计计算,,,,,,

序号,计算项目,符号表示,参数来源,计算公式,国际单位,计算结果

一、基础设计参数输入,,,,,,

1,设计标况体积流量,Q0,设计值,用户输入,Nm³/min,10.00

2,管道工作表压,Pg,设计值,用户输入,MPa,0.70

3,当地大气压,Patm,设计值,用户输入,MPa,0.10

4,管道工作温度,t,设计值,用户输入,℃,25.00

5,直管段计算总长度,L,设计值,用户输入,m,200.00

6,选用管道材质,—,选用值,用户输入,—,无缝钢管

7,管壁绝对粗糙度,epsilon,查表值,用户输入,mm,0.20

二、温压修正参数计算,,,,,,

8,工作状态绝对压力,P,计算值,P=Pg+Patm,MPa,0.80

9,工作状态热力学温度,T,计算值,T=t+273.15,K,298.15

10,标准状态空气密度,rho0,常数,标准固定值,kg/m³,1.20

11,标准状态绝对压力,P0,常数,标准固定值,MPa,0.10

12,标准状态热力学温度,T0,常数,标准固定值,K,293.15

13,压力修正系数,Kp,计算值,Kp=P/P0,—,7.9085

14,温度修正系数,Kt,计算值,Kt=T0/T,—,0.9832

15,工作状态实际空气密度,rho,计算值,rho=rho0×Kp×Kt,kg/m³,9.36

16,工作状态实际体积流量,Q,计算值,Q=Q0/(Kp×Kt),m³/min,1.29

17,工作温度下空气运动粘度,nu,查表值,按温度经验公式计算,m²/s,0.0000

三、管径初步计算与选型,,,,,,

18,设计推荐流速,v_rec,设计值,用户输入,m/s,8.00

19,理论计算最小内径,d_calc,计算值,d_calc=√(4Q/(π·v_rec·60))×1000,mm,58.41

20,选用公称直径DN,DN,选用值,向上选取标准值,mm,65.00

21,选用管道实际内径,d,查表值,根据管材壁厚计算,mm,58.00

22,管道内横截面积,A,计算值,A=πd²/4,m²,0.00

四、流速验算与流态判断,,,,,,

23,工作状态实际流速,v,计算值,v=Q/(60·A),m/s,8.11

24,规范允许最大流速,v_max,设计值,规范规定值,m/s,15.00

25,流速规范符合性判定,—,判断值,"IF(v≤v_max,""满足"",""不满足"")",—,满足

26,雷诺数,Re,计算值,Re=v·d/(nu·1000),—,31648

27,流动状态判定,—,判断值,"IF(Re>4000,""紊流"",IF(Re<2320,""层流"",""过渡流""))",—,紊流

28,管道相对粗糙度,epsilon_d,计算值,epsilon_d=epsilon/d,—,0.0034

五、沿程阻力系数与沿程压降计算,,,,,,

29,沿程阻力系数,lamda,计算值,采用工程经验公式计算（紊流区适用）,—,0.0306

30,单位长度沿程阻力（比摩阻）,Rm,计算值,Rm=λ·ρ·v²/(2·d/1000),Pa/m,162.68

31,直管段沿程总压降,dP_y,计算值,dP_y=Rm·L,Pa,32536.33

32,直管段沿程压降（MPa）,dP_y_MPa,计算值,dP_y_MPa=dP_y/1000000,MPa,0.03

六、局部阻力统计与局部压降计算,,,,,,

33,90°弯头数量,n1,设计值,用户输入,个,20.00

34,单个90°弯头阻力系数,zeta1,查表值,查表取值,—,0.30

35,三通（分流/合流）数量,n2,设计值,用户输入,个,8.00

36,单个三通阻力系数,zeta2,查表值,查表取值,—,0.70

37,全通径球阀（全开）数量,n3,设计值,用户输入,个,6.00

38,单个球阀阻力系数,zeta3,查表值,查表取值,—,0.10

39,变径管（异径管）数量,n4,设计值,用户输入,个,2.00

40,单个变径管阻力系数,zeta4,查表值,查表取值,—,0.20

41,空气过滤器阻力系数,zeta5,查表值,厂家样本取值,—,1.50

42,干燥器阻力系数,zeta6,查表值,厂家样本取值,—,0.80

43,其他小管件附加阻力系数,zeta7,选用值,工程估算,—,0.20

44,总局部阻力系数,sum_zeta,计算值,sum_zeta=Σ(ni×ζi)+zeta7,—,15.10

45,管内流体动压头,Pd,计算值,Pd=ρ·v²/2,Pa,308.07

46,局部阻力总压降,dP_j,计算值,dP_j=sum_zeta·Pd,Pa,4651.92

47,局部阻力压降（MPa）,dP_j_MPa,计算值,dP_j_MPa=dP_j/1000000,MPa,0.00

七、总压降计算与规范校核,,,,,,

48,管道总压降,dP_total,计算值,dP_total=dP_y_MPa+dP_j_MPa,MPa,0.04

49,规范允许总压降,dP_allow,设计值,"MIN(Pg×5%,0.1MPa)",MPa,0.04

50,每百米管道压降,dP_100m,计算值,dP_100m=dP_total/L×100,MPa/100m,0.02

51,允许每百米压降,dP_100m_allow,设计值,节能设计推荐值,MPa/100m,0.01

52,总压降规范符合性判定,—,判断值,"IF(dP_total≤dP_allow,""满足"",""不满足"")",—,不满足

53,每百米压降经济性判定,—,判断值,"IF(dP_100m≤dP_100m_allow,""满足"",""不满足"")",—,不满足

八、管径选型最终综合判定,,,,,,

54,最远端用气点表压,P_end,计算值,P_end=Pg-dP_total,MPa,0.66

55,用气设备最低工作压力,P_min,设计值,用户输入,MPa,0.55

56,末端工作压力符合性判定,—,判断值,"IF(P_end≥P_min,