Izračun trajanja dovoda zraka v jeklenki iz ogljikovih vlaken

Uvod

Cilinder iz ogljikovih vlakenS se pogosto uporabljajo v različnih panogah, vključno z gasilstvom, SCBA (samostojni dihalni aparati), potapljaškimi in industrijskimi aplikacijami. Ključni dejavnik za uporabnike je vedeti, kako dolgo je popolnoma napolnjenvaljlahko dobavi zrak. Ta članek pojasnjuje, kako izračunati trajanje oskrbe na podlagivaljkoličina vode, delovni tlak in stopnjo dihanja uporabnika.

RazumevanjeCilinder iz ogljikovih vlakens

Kompozitni valj iz ogljikovih vlakenS je sestavljen iz notranje obloge, običajno iz aluminija ali plastike, zavit v plasti ogljikovih vlaken za dodatno trdnost. Zasnovani so tako, da držijo stisnjen zrak pri visokih tlakih, medtem ko ostanejo lahki in trpežni. Dve glavni specifikaciji, ki vplivata na trajanje oskrbe z zrakom, sta:

• Volumen vode (litri): To se nanaša na notranjo sposobnostvaljKo je napolnjen s tekočino, čeprav se uporablja za določanje shranjevanja zraka.
• Delovni tlak (bar ali psi): Pritisk, na katerem jevaljje napolnjen z zrakom, običajno 300 barov (4350 psi) za visokotlačne aplikacije.

Korak za korakom izračun trajanja oskrbe z zrakom

Za določitev, kako dolgo ACvalj arbon vlakenlahko zagotovite zrak, sledite tem korakom:

1. korak: Določite volumen zraka vValj

Ker je zrak stisljiv, je skupna prostornina zraka večja odvaljvolumen vode. Formula za izračun shranjenega volumna zraka je:

Na primer, če avaljimaVolumen vode 6,8 litrain adelovni tlak 300 barov, razpoložljiva volumen zraka je:

 To pomeni, da pri atmosferskem tlaku (1 bar)valjVsebuje 2040 litrov zraka.

2. korak: Razmislite o stopnji dihanja

Trajanje oskrbe z zrakom je odvisno od stopnje dihanja uporabnika, ki se pogosto meri vlitri na minuto (L/min). V gasilskih in SCBA aplikacijah je značilna stopnja dihanja v mirovanju20 l/min, medtem ko ga lahko težki napor povečajo na40-50 l/min ali več.

3. korak: Izračunajte trajanje

Trajanje oskrbe z zrakom se izračuna z uporabo:

Za gasilca, ki uporablja zrak pri40 l/min:

Za osebo, ki je v mirovanju20 l/min:

Tako se trajanje razlikuje glede na stopnjo aktivnosti uporabnika.

Drugi dejavniki, ki vplivajo na trajanje zraka

1. ValjRezervni pritisk: Varnostne smernice pogosto priporočajo vzdrževanje rezerve, običajno naokoli50 bar, da bi zagotovili dovolj zraka za nujno uporabo. To pomeni, da je uporabna volumen zraka nekoliko manjša od polne zmogljivosti.
2. Učinkovitost regulatorja: Regulator nadzoruje pretok zraka izvalj, različni modeli lahko vplivajo na dejansko porabo zraka.
3. Okoljski pogoji: Visoke temperature lahko nekoliko povečajo notranji tlak, medtem ko ga lahko hladne razmere zmanjšajo.
4. Vzorci dihanja: Plitvo ali nadzorovano dihanje lahko podaljša oskrbo z zrakom, medtem ko ga hitro dihanje zmanjša.

Praktične aplikacije

• Gasilci: VedetivaljTrajanje pomaga pri načrtovanju varnih strategij vstopa in izstopa med reševalnimi operacijami.
• Industrijski delavci: Delavci v nevarnih okoljih se zanašajo na sisteme SCBA, kjer je natančno znanje o trajanju zraka bistveno.
• Potapljači: Podobni izračuni veljajo v podvodnih nastavitvah, kjer je spremljanje dovoda zraka ključnega pomena za varnost.

Zaključek

Z razumevanjem obsega vode, delovnega tlaka in hitrosti dihanja lahko uporabniki ocenijo, kako dolgoCilinder iz ogljikovih vlakenbo dobavil zrak. To znanje je ključnega pomena za varnost in učinkovitost pri različnih aplikacijah. Medtem ko izračuni zagotavljajo splošno oceno, je treba upoštevati tudi pogoje v resničnem svetu, kot so nihanja dihanja, uspešnost regulatorja in rezervna vprašanja zraka.