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气动系统压力、流量、气管壁厚、用气量计算 TOC \o 1-3 \h \u HYPERLINK \l _Toc1348 1 气动系统相关计算 PAGEREF _Toc1348 1 HYPERLINK \l _Toc22237 1.1 试验用气量计算 PAGEREF _Toc22237 1 HYPERLINK \l _Toc22981 1.2 充气压力计算 PAGEREF _Toc22981 2 HYPERLINK \l _Toc18150 1.3 管径及管路数量计算 PAGEREF _Toc18150 2 HYPERLINK \l _Toc18216 1.3.1 根据流量计计算管径及管路数量 PAGEREF _Toc18216 2 HYPERLINK \l _Toc13280 1.3.2 根据减压阀计算管径及管路数量 PAGEREF _Toc13280 4 HYPERLINK \l _Toc6128 1.3.3 管径及管路数确定 PAGEREF _Toc6128 5 HYPERLINK \l _Toc21764 1.4 气管壁厚计算 PAGEREF _Toc21764 6 HYPERLINK \l _Toc27179 1.5 理论充气时间和一次试验用气量核算 PAGEREF _Toc27179 6  气动系统相关计算 试验用气量计算 根据系统要求，最大气流量需求发生于：漏气量为2.5m3/s（标准大气压下的气体体积）时，筒内压力充至1.35MPa压力的时间不大于30s，并能保证持续不少于10s。 根据公式P1V1=P2V2 （1） 求得单位最小流量：Vmin-0.1MPa=（（1.35/0.1）×（0.0675+0.01）/30)+2.5=2.539m3/s 其中0.0675m3是装置密闭腔容积； 0.01m3是管路容积（管路长度取20m）。 因为气源提供的流量在10MPa压力下不小于2.6m3/s（标准大气压），而系统输入压力最大为16MPa，所以气源满足系统流量要求。后文中按照输入流量为2.6m3/s进行计算。 质量流量（Kg/h）=体积流量×密度，20℃时，标准大气压下气体密度为1.205kg/m3,即质量流量=2.6×1.205×3600=13014kg/h。 充气压力计算 一般密闭腔充气压力设置为目标值的1.05至1.1倍，由于系统要求的漏气量较大，初步设定充气压力为目标值的2.0倍。本装置需对密闭腔充气至最大1.35MPa，即目标值为1.35MPa，充气压力为P： P=2.0×1.35=2.70MPa。 即减压阀出口压力初步设定为2.70MPa。 管径及管路数量计算 根据流量计计算管径及管路数量 流量计一般都有量程限制，如果流量过大，就必须将总气量分几路进行输送，以保证单路的输送流量符合流量计量程，根据流量计的量程计算分路数。 表4 流量计计算参数表 流体质量流量Q 13014 质量流量（kg/h）=体积流量（Nm3/h）*密度（kg/m3） kg/h 气体常数R 8.314 kJ/(mol.K) 流体分子量M 29 空气分子量29 g/mol 阀前流体的密度ρ1 190.48 ρ=P1M/RT kg/m3 阀后流体的密度ρ2 32.14 ρ=P2M/RT kg/m3 假设管路分为一、二、三、四、五路分别计算每路的质量流量及体积流量（体积流量=质量流量/减压阀出口密度ρ）。 表5 流量计计算参数表 分路数 单路质量流量 单路体积流量 1 13014kg/h 404.9m3/h 2 6507kg/h 202.5m3/h 3 4338kg/h 135.0m3/h 4 3253kg/h 101.2m3/h 5 2603kg/h 81.0m3/h 再根据体积流量选择流量计，选型表如表6。 表6 流量计型号参数表 流量计口径 气体流量量程 15mm 2.2-38m3/h 20mm 4-50m3/h 25mm 8.8-110m3/h 32mm 16-150m3/h 40mm 27-205m3/h 50mm 35-380m3/h 65mm 65-680m3/h 若分为1路气，单路体积流量404.9m3/h，仪表口径需选择65mm，口径太大，不符合精确调节要求。 若分为2路气，单路体积流量202.5m3/h，仪表口径需选择50mm，口径大，不符合精确调节要求。 若分为3路气，单路体积流量135.0m3/h，仪表口径需选择32mm，分录数合适，但口径略大，用电磁阀做流量精确控制稍显困难。 若分为4路气，单路体积流量101.2m3/h，仪表口径需选择25mm，分录数合适，且适合进行流量精确控制。 若分为5路气，单路体积流量81.0m