圧縮空気配管径の決定２

現在圧縮空気配管の設計を行っています。行っているというか進んでいませんが・・・。
知り合いから圧縮空気配管の配管口径の決定方法を書いた資料をＦＡＸで頂きました。例題を解く形式で書かれているのですが、その内容がよく理解できませんでした。下記にその例題を書きますのでどなたか解説して頂けないでしょうか。
[例題]
(1)最遠使用点での全圧力降下は初期圧力の2%とする。
(2)最大流速は15m/sとし、最大摩擦損失は20mmAq/mとする。

8kg/cm2G圧縮空気の主管の流量を20m3/minとすると、管サイズはいくらになるか。但し、最遠使用点までの相当長を150mとし、管材はSUS(10S)とする。

で答えが、

最遠部での圧損を2%以下とすると許容摩擦損失は8×10^4×0.02／150＝10.7mmAq/mとなる。図表より80Aを選定する。（この図表は圧縮空気の圧力毎（5,7,9）に３種類あり、左縦軸が流量NL/min、横軸が摩擦損失mmAq/m、表内に斜め線で流速m/s、右縦軸が配管口径になっています。

どなたかこの例題を説明して頂けないでしょうか。
宜しく御願いします。

No.1 回答者： itab 回答日時： 2004/04/30 19:16

解説というほどのことはできないのですが・・。

＞８×１０^4×０．０２／１５０＝１０．７mmAq/m　は８ｋから２％分（0.16k）の１ｍあたりの許容圧損を求めているだけですね。
※摩擦損失は、管壁と流体との摩擦によって生じる機械的エネルギーの損失（一般にＪ／ｋｇ）をいいますので、ここでは圧力損失と考えました。

ポイントは、図表にあるのでしょうが（確認できませんので）口径を求める基本を少しだけ。

管内を通る流量Ｑ［m3/s］と流速Ｖ[m/s]との関係は
Ｖ＝Ｑ／Ａ　で、Ａが管内径の断面積［m2］になります。
これに、空気の温度や配管の曲がりの数などが関わってくるのですが、実際は空気圧力は一定でもないし、空圧機器が使えればよしということで、あまりシビアな計算はしないのですが・・・。

配管径は圧力損失的には大きいにこしたことはないのですが、材料、工事費用を考慮し、最適管径を決定します。
実際にはこれに最も苦労するのですが、流量が決まっているのですから、流速を概ねこれくらいと想定し、配管サイズを求めていきます。

それにしても２０［ｍ３／分］のコンプレッサーって超大型ですよね。

この回答へのお礼

どうも有り難うございます。例題では流量が多いですが実際設計している規模はかなり小さいです。助かりました。

お礼日時：2004/04/30 22:34