1. 概述

設計壓縮空氣供氣系統時(shí)，需考慮系統的能效、可靠性和整體能耗。合理的管網(wǎng)配置能顯著(zhù)降低能耗、提高生產(chǎn)力和壓縮空氣性能。以下三個(gè)基本準則尤為重要：

1. 壓損最小化：從空壓機出口到最終用氣點(diǎn)的壓損應盡可能小，一般不超過(guò)0.1 bar。
2. 減少漏點(diǎn)：供氣系統應盡量減少漏點(diǎn)，以提高系統效率。
3. 高效冷凝水分離：若系統無(wú)干燥機，則需具備高效的冷凝水分離功能。

2. 儲氣罐選型

儲氣罐在供氣系統中具有多重功能，如緩沖、冷卻和除水。其大小需根據空壓機氣量、控制方式和終端用氣需求來(lái)確定。

• 帶加卸載控制空壓機：

  $$V=\frac{q_C\times (p_U?p_L)\times f_{\max }\times (T_1?T_0)}{p_1\times (1?\frac{T_0}{T_1})}$$

  其中，$V$ 為儲氣罐容積，$q_C$ 為壓縮機FAD，$p_1$, $T_1$ 分別為壓縮機進(jìn)氣壓力和溫度，$T_0$ 為儲氣罐中壓縮空氣溫度，$p_U$, $p_L$ 為加載與卸載設定壓力差，$f_{\max }$ 為最大負載頻率。

• 帶可變速度控制（VSD）空壓機：

  $$V=\frac{q\times t\times (p_1?p_2)}{p_1}\times L$$

  其中，$q$ 為泄空階段空氣流速，$t$ 為泄空階段時(shí)間，$p_1$, $p_2$ 分別為網(wǎng)絡(luò )中額定工作壓力和消費者運行中的最小壓力，$L$ 為充盈期空氣需求（1/工作周期）。

3. 壓縮空氣管網(wǎng)設計

管網(wǎng)設計需基于設備列表和用氣點(diǎn)布局圖。用氣點(diǎn)可按邏輯分類(lèi)編組，并由同一供氣支管供氣。管網(wǎng)主要包括供氣主管、供氣支管、設備連接管和管道配件。

4. 管網(wǎng)管道選型

管道選型需考慮壓力損失，包括直管壓降和閥門(mén)、彎頭等管件產(chǎn)生的額外壓損。壓降計算公式為：

其中，$\Delta p$ 為壓降，$q_c$ 為空氣流量，$l$ 為管道長(cháng)度，$\rho$ 為空氣密度，$f$ 為摩擦系數，$d$ 為管道內徑，$v$ 為流速，$p$ 為初始壓力。

管網(wǎng)中不同區塊的管道長(cháng)度可通過(guò)設計比例圖確定，并考慮閥門(mén)、彎管等管件的等效長(cháng)度。

5. 流量測量

流量計應安裝在管網(wǎng)中的關(guān)鍵節點(diǎn)，以監測和控制壓縮空氣消耗。流量計可讀取數據到電腦或轉換模塊中，便于數據分析和成本控制。在環(huán)形管網(wǎng)中，流量計需能測量雙向流量。

壓縮空氣管網(wǎng)配置需綜合考慮系統效率、可靠性和能耗。通過(guò)合理的管網(wǎng)設計、儲氣罐選型和管道選型，可以顯著(zhù)降低能耗、提高生產(chǎn)力和壓縮空氣性能。同時(shí)，流量測量也是實(shí)現成本控制和能耗管理的重要手段。