压缩空气系统采用环形主管路设计（也称为环形回路或环形干管）是工业应用中常见且高度推荐的做法，主要原因如下：

1. 平衡系统压力，减少压降：

   • 问题： 在简单的树状（枝状）管路系统中，空气从源头流向最远的用气点路径是固定的。当靠近气源的某个支路大量用气时，会显著降低该路径上的空气压力和流量，导致下游（尤其是更远的）用气点压力不足。

   • 解决方案： 环形管路提供了两条或多条空气流向任何一个用气点的路径。当环形回路上的某一点用气量大时，空气可以同时从环路的两侧向该点供气。这大大缩短了空气到达该点的“等效距离”，显著减少了压降，使整个环路内的压力更加均衡稳定。

2. 提高系统可靠性（冗余）：

   • 问题： 树状管路是单一路径依赖。如果主管路某处发生泄漏、堵塞或需要维修而关闭阀门，那么该点下游的所有用气设备都会断气停机。

   • 解决方案： 环形管路具有冗余路径。如果环路中的某一段需要隔离维修，关闭该段两端的阀门后，空气仍然可以通过环路的另一侧流向所有用气点（维修段上的点除外）。这大大提高了系统的可靠性和可用性，减少因局部故障导致的全面停产。

3. 改善供气流量：

   • 由于空气可以从两个方向流向用气点，环形管路能提供比树状管路更大的有效流通截面积（尤其是在高需求点附近）。这意味着系统能够更有效地满足峰值流量需求，避免因流量不足导致的压力骤降。

4. 更灵活的未来扩展：

   • 在环形主管路上增加新的用气点或分支更为容易，对现有系统压力平衡的影响相对较小。新增点可以从环路就近接入，获得相对稳定的压力。

5. 降低管道尺寸需求（潜在）：

   • 在满足相同压降要求的前提下，由于空气可以选择更短的路径流动，环形设计有时可以允许使用比树状设计更小的主管道尺寸（尤其是在环路较大的情况下），从而节省初期管道成本（但这需要精确计算，并非绝对）。

为什么需要“环形”？

• “环形”是实现双向供气和冗余路径的关键结构。 只有形成一个闭环，空气才能从任意点出发，沿着两个方向流动到目标点，并在局部故障时提供替代路径。

• 开环的管路（即使有分支）无法提供这种双向流动和真正的路径冗余。

虽然环形主管路的初始安装成本（管道长度、阀门等）通常比简单的树状管路要高，但其带来的压力稳定性、系统可靠性、供气能力提升和运行维护便利性等优势，对于大多数依赖稳定压缩空气的工业应用来说，价值远超初期投入。特别是对于用气点分散、用气量波动大、对供气可靠性要求高的场合，环形主管路几乎是标准配置。

因此，答案是：对于追求高效、稳定、可靠运行的工业压缩空气系统，主管路设计成环形是非常必要且有益的。 它解决了树状管路固有的压力不平衡、压降大和单点故障风险高的核心问题。