壓縮機出來的壓縮空氣必須藉著管路將壓縮空氣輸送到各個工作站或氣壓設備上,因此如壓縮空氣的配管設計不良,將會產生如下問題:

    1. 壓力降變大,流量不足。

    2. 凝結水無法排放。

    3. 氣壓設備作動不良,信賴度降低。

    4. 保養、檢修困難。

為克服上述之問題,配氣管路設計更是重要。當然配管設計不只是管直徑選擇,還包含壓縮機之選擇(如供應壓力、空氣消耗量)、送氣管配管方式、配管材料、安裝方式、‥‥等,都足以影響到管路設計後整個氣壓系統之性能,以下針對配管設計各事項,逐一說明。


 

一、空氣壓縮機輸出壓力及供氣量之選定

    壓縮機輸出壓力 P 可如下決定:

      P = P + 2 bar

      P = 驅動器所需壓力

        = 6 bar (西德 FESTO 產品常用壓力 )

        = 5 bar (日本產品常用壓力 )

    由於P = 7 ~ 8 bar,故最好採用二級式壓縮機,以提高效率。

    如所需馬力超過 30 kW,宜採用水冷式冷 。

    壓縮機供氣量Q可如下決定:

      Q = ( Qact + Qfuture ) x 1.2

      Qact = 氣壓缸 + 氣動工具 + 氣壓噴嘴 + 其他

      Qfuture = 末來擴充所需空氣耗量

    式中乘 1.2 乃是考慮到氣壓系統洩漏等諸問題。

    驅動馬力也可由經驗式得到,一般而言:每 1OO NI/min @ 7bar 需要 1 HP 之動力。


 

二、配管方式

1直線式配管

    如下圖所示。為最簡單的配管方式,但如果配管直徑選擇不良,當每一工作站皆在消耗氣體時,則管路下游的工作站將得不到適當的操作壓力和足夠的空氣量。又當其中有一工作站突然增加空氣消耗量,則會使管路之下游產生壓降。

2、環狀配管

    如下圖。如空間許可,可採用環狀配管。對於某一分歧管的空氣消耗量突然增加,可由雙方向急速補充氣體,使壓降減至最小程度。為得到較均勻的壓縮空氣供應,宜採用此種配管型式。

3、互相連接的配管

    如下圖。此亦為環狀迴路,由於空氣管線之縱向與橫向連接,使得任一點之空氣均能使用。此種配管之特性如環狀配管。惟在管線上裝有切斷閥,可分段隔離,以利清潔、檢查及維修。

 


 

三、配管管徑之選定

    通常在設計一個新配管系統時,考慮事項如下:

    1. 要考慮到未來增加的空氣消耗量,選用比目前更大一點管徑的配管。

    2. 最高壓縮空氣使用量時,壓力降差不能超過 5%

    3. 由蓄氣筒到廠房最遠之處,在最大流量時所允許之壓力降,經驗在 0.1 ∼ 0.3 bar

    配管管徑如選擇不良,影響到系統之壓降、能源使用、效率等諸問題,亦有可能必須將原配管系統拆除,重新設計,浪費金錢,故對配管管徑的選擇,不得不謹慎。

    下列因素可用來決定配管管徑的選擇: 

      1. 空氣消耗量。

      2. 未來之擴充量。

      3. 配管總長。

      4. 許可壓力降。

      5. 工作壓力。

      6. 配管中之接頭、彎管等數目。

    配管管徑的選擇,工程上皆採用列線圖表法。


 

四、配氣管路安裝問題

    配氣管路安裝須注意如下事項: 

    1. 壓縮空氣的管路盡可能避免安裝在狹窄的溝槽內。因狹窄的溝槽內空氣不易流通,無法獲得適當的冷卻,以致水蒸氣不能凝結除去。

    2. 在水平方向的管路中,分歧管的管路必須從主配氣管的頂部上面接出,以免凝結水為空氣流所帶走(參考下圖)。 

    3. 主配氣管管路在順空氣流動方向有1∼2%的下向傾斜度,以利排水且在最低處應裝集水器(參考下圖)。

 

    4. 主配氣管管路的入口或分歧管路與設備之間一定要設空氣過濾器,以防止污染物、鐵垢等的流出。 

    5. 如果空間許可,主配氣管路須環繞整個廠房,形成環狀迴路 (環狀配管),如此在任何使用位置均可獲得雙方向的壓縮空氣供應,即使有突然需要大量的波動供氣,方可避免過度壓力下降,以維持穩定供氣。 

    6. 在環狀迴路上須配置數個切斷閥,使可分段隔離,如此實施維修保養時,可分段施行,不必關閉全部管路系統。


 

五、配管材料

    (1) 幹 管

      幹管材料可有以下各種選擇: 紫銅、銅管 (黑皮) 、黃銅 、銅管 (鍍鋅)、 高品質鋼 、塑膠•

    (2) 機 器 配 管