Výpočet trvania prívodu vzduchu valca uhlíkových vlákien

Zavedenie

ValcS sa široko používajú v rôznych odvetviach, vrátane hasenia, SCBA (samostatný dýchací prístroj), potápačských a priemyselných aplikácií. Jedným z kľúčových faktorov pre používateľov je vedieť, ako dlho je plne nabitývalčekmôže dodávať vzduch. Tento článok vysvetľuje, ako vypočítať trvanie prívodu vzduchu na základevalčekObjem vody, pracovný tlak a rýchlosť dýchania používateľa.

ChápanieValcs

Kompozitný valec z uhlíkových vlákienS pozostávajú z vnútornej vložky, ktorá je zvyčajne vyrobená z hliníka alebo plastu, zabalená vo vrstvách uhlíkových vlákien pre pridanú pevnosť. Sú navrhnuté tak, aby držali stlačený vzduch pri vysokých tlakoch, zatiaľ čo zostávajú ľahké a odolné. Dve hlavné špecifikácie, ktoré ovplyvňujú trvanie prívodu vzduchu, sú:

• Objem vody (litre): Toto sa týka vnútornej kapacityvalčekPri naplnení tekutinou, hoci sa používa na určenie skladovania vzduchu.
• Pracovný tlak (bar alebo PSI): Tlak, pri ktoromvalčekje naplnený vzduchom, zvyčajne 300 bar (4350 psi) pre vysokotlakové aplikácie.

Podrobný výpočet trvania prívodu vzduchu

Určiť, ako dlho ACvalcový valecMôže poskytnúť vzduch, postupujte podľa týchto krokov:

Krok 1: Určite objem vzduchu vValček

Pretože vzduch je stlačiteľný, celkový uložený objem vzduchu je väčší akovalčekObjem vody. Vzorec na výpočet objemu uloženého vzduchu je:

Napríklad, ak avalčekmá aObjem vody 6,8 litrova aPracovný tlak 300 barov, Dostupný objem vzduchu je:

 To znamená, že pri atmosférickom tlaku (1 bar),valčekObsahuje 2040 litrov vzduchu.

Krok 2: Zvážte rýchlosť dýchania

Trvanie prívodu vzduchu závisí od rýchlosti dýchania používateľa, často sa merané vlitre za minútu (l/min). V aplikáciách proti hasičom a SCBA je typická miera odpočinku dýchania20 l/min, zatiaľ čo ťažká námaha ju môže zvýšiť na40-50 l/min alebo viac.

Krok 3: Vypočítajte trvanie

Trvanie prívodu vzduchu sa vypočíta pomocou:

Pre hasiča, ktorý používa vzduch na40 l/min:

Pre osobu v pokoji, ktorá používa20 l/min:

Trvanie sa teda líši v závislosti od úrovne aktivity používateľa.

Ostatné faktory ovplyvňujúce trvanie vzduchu

1. ValčekRezervný tlak: Bezpečnostné pokyny často odporúčajú udržiavanie rezervy, zvyčajne v okolí50 bar, zabezpečiť dostatok vzduchu na núdzové použitie. To znamená, že použiteľný objem vzduchu je o niečo menší ako plná kapacita.
2. Účinnosť regulátora: Regulátor riadi prietok vzduchu zvalčeka rôzne modely môžu ovplyvniť skutočnú spotrebu vzduchu.
3. Environmentálne podmienky: Vysoké teploty môžu mierne zvýšiť vnútorný tlak, zatiaľ čo chladné podmienky ho môžu znížiť.
4. Dýchacie vzory: Plytké alebo kontrolované dýchanie môže rozšíriť prívod vzduchu, zatiaľ čo jeho rýchle dýchanie ho znižuje.

Praktické aplikácie

• Hasiči: VedieťvalčekTrvanie pomáha pri plánovaní stratégií bezpečného vstupu a výstupu počas záchranných operácií.
• Priemyselný pracovník: Pracovníci v nebezpečnom prostredí sa spoliehajú na systémy SCBA, kde sú nevyhnutné presné vedomosti o trvaní vzduchu.
• Rozmanitosť: Podobné výpočty sa vzťahujú v poddajných nastaveniach, kde je monitorovanie prívodu vzduchu rozhodujúce pre bezpečnosť.

Záver

Pochopením objemu vody, pracovného tlaku a rýchlosti dýchania môžu používatelia odhadnúť, ako dlho avalcdodáva vzduch. Tieto znalosti sú rozhodujúce pre bezpečnosť a efektívnosť v rôznych aplikáciách. Zatiaľ čo výpočty poskytujú všeobecný odhad, mali by sa zohľadniť aj podmienky v reálnom svete, ako sú kolísanie dýchacej frekvencie, výkonnosť regulátora a rezervné letecké úvahy.