压缩空气管道的选型计算需要综合考虑流量、压力、管径、压降和管道材质等因素。以下是详细的选型步骤和关键计算公式：

1. 确定基本参数

• 流量（Q）：所有用气设备的总流量（通常以标准立方米/分钟，Nm³/min或m³/h为单位），需考虑同时使用系数（一般取0.6~0.9）。

• 工作压力（P）：系统设计压力（如0.7 MPa、1.0 MPa）。

• 允许压降（ΔP）：通常不超过系统压力的5%~10%。

• 管道长度（L）：包括直管段和当量长度（弯头、阀门等局部阻力折算为直管长度）。

  2. 计算管道内径

  根据流量和流速确定管径，推荐流速范围：

• 主管道：8~15 m/s（高压系统取高值，低压系统取低值）。

• 支管道：10~20 m/s。 公式： [ d = sqrt{rac{4Q}{pi v}} ] 其中：

• ( d )：管道内径（m）；

• ( Q )：压缩空气流量（m³/s）；

  

• ( v )：流速（m/s）。

  3. 压降校核

  常用压降计算公式（达西-韦斯巴赫公式）： [ Delta P = lambda cdot rac{L}{d} cdot rac{ ho v^2}{2} ] 其中：

• ( Delta P )：压降（Pa）；

• ( lambda )：摩擦系数（与管材粗糙度有关，查表获取）；

• ( ho )：空气密度（1.293 kg/m³，需根据实际压力温度修正）。 简化经验公式（适用于快速估算）： [ Delta P = rac{Q^{1.85} cdot L cdot P_0}{C^{1.85} cdot d^{5} cdot P_1} ] 其中：

• ( P_0 )：初始压力（绝对压力，MPa）；

• ( P_1 )：末端压力（MPa）；

• ( C )：管道材质系数（如镀锌钢管C=100，铜管C=150）。

  4. 管道材质选择

• 低压系统（≤1.0 MPa）：镀锌钢管、PVC管（耐腐蚀）。

• 中高压系统（＞1.0 MPa）：无缝钢管、不锈钢管。

• 特殊环境：高温或腐蚀性环境选不锈钢或铝管。

  5. 示例计算

  已知条件：

• 流量 ( Q = 10 , ext{Nm³/min} = 0.167 , ext{m³/s} )；

• 流速 ( v = 12 , ext{m/s} )；

• 管道长度 ( L = 100 , ext{m} )；

• 材质为镀锌钢管（粗糙度 ( epsilon = 0.15 , ext{mm} )）。 步骤：

1. 计算内径： [ d = sqrt{rac{4 imes 0.167}{pi imes 12}} pprox 0.133 , ext{m} quad ext{（选DN150管道）} ]

2. 校核压降： 假设 ( lambda = 0.02 )，则： [ Delta P = 0.02 imes rac{100}{0.15} imes rac{1.293 imes 12^2}{2} pprox 14,800 , ext{Pa} pprox 0.0148 , ext{MPa} ]

   若允许压降为0.05 MPa，则符合要求。

   6. 注意事项

• 预留10%~20%的流量余量以适应未来扩展。
• 安装坡度（≥1%）并设置排水点，防止冷凝水积聚。
• 高压系统需进行强度计算，确保管壁厚度符合标准（如ASME B31.3）。 — 通过以上步骤，可合理选择管径并验证压降是否在允许范围内，最终确定经济高效的管道方案。