Ako vypočítam kapacitu skladovania vzduchu v nádrži kompresora?

Hej! Som dodávateľom nádrží kompresorov a často sa pýtam, ako vypočítať kapacitu skladovania vzduchu v nádrži kompresora. Je to zásadná otázka, najmä pre tých, ktorí sa vo svojich každodenných operáciách spoliehajú na stlačený vzduch. Poďme sa teda ponoriť priamo a rozložme proces.

Prečo vypočítať kapacitu skladovania vzduchu?

Predtým, ako sa dostaneme do nitty - odvážnych výpočtov, pochopme, prečo je dôležité poznať kapacitu skladovania vzduchu v nádrži kompresora. Tank kompresora pôsobí ako vyrovnávacia pamäť medzi kompresorom a vzduchom - pomocou zariadenia. Ukladá stlačený vzduch, ktorý pomáha pri stabilizácii tlaku a zabezpečovaní konzistentného prívodu vzduchu. To je užitočné najmä vtedy, keď sa dopyt po stlačenom vzduchu kolíše. Napríklad vo výrobnom závode môžu niektoré stroje vyžadovať veľké množstvo vzduchu na krátke obdobia. Tank kompresora môže dodať tento extra vzduch, bez toho, aby kompresor musel neustále pracovať v plnej kapacite.

Základný vzorec

Najpriamejším spôsobom výpočtu skladovacej kapacity vzduchu v nádrži kompresora je použitie ideálneho zákona o plyne. Zákon o ideálnom plyne je vyjadrený ako (PV = NRT), kde (p) je tlak, (v) je objem, (n) je počet mólov plynu, (r) je ideálna plynná konštanta a (t) je teplota.

V našom prípade nás zaujíma objem vzduchu pri určitom tlaku. Pri štandardnej teplote a tlaku (STP: (t = 273,15 \ k) a (p = 1 \ atm)) je objem jedného móla ideálneho plynu približne (22,4 \ l).

Predpokladajme, že poznáme objem nádrže na kompresor ((v_ {tank}) a tlak vo vnútri nádrže ((p_ {tank})). Tlak sa zvyčajne meria v librách na štvorcový palec (PSI) alebo tyč. Na premenu tlaku na atmosféru používame konverzný faktor: (1 \ atm = 14,7 \ psi = 1,01325 \ bar).

Objem vzduchu ((v_ {air})) v STP, ktorý nádrž môže zadržať, je daný vzorcom:

(V_ {air} = v_ {tank} \ times \ frac {p_ {tank}} {p_ {atm}})

kde (p_ {atm}) je atmosférický tlak (zvyčajne sa berie ako (1 \ atm)).

Napríklad, ak máme kompresorovú nádrž s objemom (100 \ l) a tlak vo vnútri nádrže je (10 \ atm), potom objem vzduchu v STP, ktorý nádrž môže udržať, je:

(V_ {air} = 100 \ l \ tims10 = 1000 \ l)

Berúc do úvahy teplotu

V scenároch skutočného sveta sa môže teplota vo vnútri nádrže na kompresor meniť. Zákon o ideálnom plyne zohľadňuje teplotu. Ak sa teplota vo vnútri nádrže ((t_ {tank})) líši od štandardnej teploty ((T_ {STP} = 273,15 \ k)), musíme upraviť náš výpočet.

Vzorec sa potom stáva:

5

Povedzme, že teplota vo vnútri nádrže je (300 \ k) a stále máme (100 \ l) nádrž s tlakom (10 \ atm).

(V_ {air} = 100 \ l \ times \ frac {10 \ atm} {1 \ atm} \ Times \ frac {273.15 \ k} {300 \ k} \ cAL910.5 \ l)

Meranie potrebných parametrov

Na výpočet kapacity skladovania vzduchu musíme zmerať objem nádrže, tlak a teplotu.

• Objem nádrže: Objem nádrže na kompresor zvyčajne určuje výrobca. Môže to byť v litroch, kubických nohách alebo galónoch. Ak tieto informácie nemáte, môžete zmerať rozmery nádrže (výška, priemer pre valcové nádrže) a vypočítať objem pomocou príslušného geometrického vzorca. Pre valcovú nádrž je objemový vzorec (v = \ pi r^{2} h), kde (r) je polomer a (h) je výška.

• Tlak: Na meranie tlaku vo vnútri nádrže môžete použiť [tlakový senzor] (/accesory/tlak - senzor.html). Tieto senzory sú relatívne lacné a ľahko sa inštalujú. Môžu poskytnúť presné odčítanie tlaku, ktoré sú nevyhnutné pre výpočet.

• Teplota: Jednoduchý teplomer sa môže použiť na meranie teploty vo vnútri nádrže. Nezabudnite umiestniť teplomer na miesto, kde môže presne zmerať teplotu stlačeného vzduchu.

Ďalšie úvahy

• Vlhkosť: Stlačený vzduch často obsahuje vlhkosť. Prítomnosť vlhkosti môže ovplyvniť objem vzduchu a výkon zariadenia. Na odstránenie vlhkosti zo stlačeného vzduchu môžete použiť adsorpčnú sušičku [-20 ℃ Adsorption] (/Compressor -Accesories/20 - Adsorption.html). To nielenže pomáha pri udržiavaní kvality vzduchu, ale tiež zaisťuje, že vaše výpočty sú presnejšie.

• Rosný bod: Rosný bod je dôležitým parametrom pri riešení stlačeného vzduchu. Označuje teplotu, pri ktorej sa vlhkosť vo vzduchu začne kondenzovať. Na meranie rosného bodu stlačeného vzduchu môžete použiť [rosný bodový meter] (/kompresor -accesory/rosy - meter.html). Poznaním rosného bodu môžete prijať vhodné opatrenia, aby ste zabránili problémom súvisiacim s vlhkosťou.

Záver

Výpočet kapacity skladovania vzduchu v nádrži kompresora nie je taký komplikovaný, ako by sa mohlo zdať. Použitím zákona o ideálnom plyne a zohľadnením teploty, tlaku a objemu nádrže môžete získať dobrý odhad množstva vzduchu, ktorý nádrž môže udržať.

Ak ste na trhu s nádržou na kompresor alebo niektorým z vyššie uvedených príslušenstiev, ako je tlakový senzor, adsorpčná sušička alebo rosný bodový meter, rád by som sa s vami porozprával. Či už ste malá dielňa alebo veľké priemyselné zariadenie, môžem vám pomôcť nájsť správne riešenia pre vaše potreby stlačeného vzduchu. Kontaktujte ma, aby ste začali diskusiu o obstarávaní, a poďme spolupracovať, aby vaše operácie bežali hladko so spoľahlivým komprimovaným prívodom vzduchu.

Odkazy

• „Termodynamika: inžiniersky prístup“ Yunus A. Cengel a Michael A. Boles
• „Systémy stlačeného vzduchu: prevádzka, údržba a riešenie problémov“ od Tom Kemme