1. 概述

设计压缩空气供气系统时，需考虑系统的能效、可靠性和整体能耗。合理的管网配置能显著降低能耗、提高生产力和压缩空气性能。以下三个基本准则尤为重要：

1. 压损最小化：从空压机出口到最终用气点的压损应尽可能小，一般不超过0.1 bar。
2. 减少漏点：供气系统应尽量减少漏点，以提高系统效率。
3. 高效冷凝水分离：若系统无干燥机，则需具备高效的冷凝水分离功能。

2. 储气罐选型

储气罐在供气系统中具有多重功能，如缓冲、冷却和除水。其大小需根据空压机气量、控制方式和终端用气需求来确定。

• 带加卸载控制空压机：

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

  其中，$V$ 为储气罐容积，$q_C$ 为压缩机FAD，$p_1$, $T_1$ 分别为压缩机进气压力和温度，$T_0$ 为储气罐中压缩空气温度，$p_U$, $p_L$ 为加载与卸载设定压力差，$f_{\max }$ 为最大负载频率。

• 带可变速度控制（VSD）空压机：

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

  其中，$q$ 为泄空阶段空气流速，$t$ 为泄空阶段时间，$p_1$, $p_2$ 分别为网络中额定工作压力和消费者运行中的最小压力，$L$ 为充盈期空气需求（1/工作周期）。

3. 压缩空气管网设计

管网设计需基于设备列表和用气点布局图。用气点可按逻辑分类编组，并由同一供气支管供气。管网主要包括供气主管、供气支管、设备连接管和管道配件。

4. 管网管道选型

管道选型需考虑压力损失，包括直管压降和阀门、弯头等管件产生的额外压损。压降计算公式为：

其中，$\Delta p$ 为压降，$q_c$ 为空气流量，$l$ 为管道长度，$\rho$ 为空气密度，$f$ 为摩擦系数，$d$ 为管道内径，$v$ 为流速，$p$ 为初始压力。

管网中不同区块的管道长度可通过设计比例图确定，并考虑阀门、弯管等管件的等效长度。

5. 流量测量

流量计应安装在管网中的关键节点，以监测和控制压缩空气消耗。流量计可读取数据到电脑或转换模块中，便于数据分析和成本控制。在环形管网中，流量计需能测量双向流量。

压缩空气管网配置需综合考虑系统效率、可靠性和能耗。通过合理的管网设计、储气罐选型和管道选型，可以显著降低能耗、提高生产力和压缩空气性能。同时，流量测量也是实现成本控制和能耗管理的重要手段。