Izračun trajanja dovoda zraka v jeklenko iz ogljikovih vlaken

Uvod

Jeklenka iz ogljikovih vlakense pogosto uporabljajo v različnih panogah, vključno z gasilstvom, samostojnimi dihalnimi aparati (SCBA), potapljanjem in industrijskimi aplikacijami. Ključni dejavnik za uporabnike je vedeti, kako dolgo lahko popolnoma napolnjenivaljlahko dovaja zrak. Ta članek pojasnjuje, kako izračunati trajanje dovajanja zraka na podlagivaljprostornino vode, delovni tlak in hitrost dihanja uporabnika.

RazumevanjeCilinder iz ogljikovih vlakens

Jeklenka iz ogljikovih vlaken iz kompozitaSestavljeni so iz notranje obloge, običajno iz aluminija ali plastike, ovite v plasti ogljikovih vlaken za dodatno trdnost. Zasnovani so tako, da zadržujejo stisnjen zrak pri visokem tlaku, hkrati pa ostanejo lahki in trpežni. Dve glavni specifikaciji, ki vplivata na trajanje oskrbe z zrakom, sta:

• Prostornina vode (litri): To se nanaša na notranjo zmogljivostvaljko je napolnjen s tekočino, čeprav se uporablja za določanje shranjevanja zraka.
• Delovni tlak (bar ali PSI)Tlak, pri kateremvaljje napolnjen z zrakom, običajno 300 barov (4350 psi) za visokotlačne aplikacije.

Izračun trajanja dovoda zraka po korakih

Če želite ugotoviti, kako dolgo traja klimatska napravavalj iz ogljikovih vlakenlahko zagotovi zrak, sledite tem korakom:

1. korak: Določite količino zraka vCilinder

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

Na primer, čevaljimaprostornina vode 6,8 litrain adelovni tlak 300 barov, razpoložljiva količina zraka je:

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

2. korak: Upoštevajte hitrost dihanja

Trajanje dovajanja zraka je odvisno od uporabnikove hitrosti dihanja, ki se pogosto meri vlitrov na minuto (L/min)Pri gašenju požarov in uporabi dihalnih aparatov je tipična frekvenca dihanja v mirovanju20 l/min, medtem ko ga lahko težka vadba poveča do40–50 l/min ali več.

3. korak: Izračunajte trajanje

Trajanje dovoda zraka se izračuna z uporabo:

Za gasilca, ki uporablja zrak pri40 l/min:

Za osebo v mirovanju, ki uporablja20 l/min:

Tako se trajanje razlikuje glede na raven aktivnosti uporabnika.

Drugi dejavniki, ki vplivajo na trajanje zraka

1. CilinderRezervni tlakVarnostne smernice pogosto priporočajo vzdrževanje rezerve, običajno okoli50 barov, da se zagotovi dovolj zraka za uporabo v sili. To pomeni, da je uporabna prostornina zraka nekoliko manjša od polne zmogljivosti.
2. Učinkovitost regulatorjaRegulator uravnava pretok zraka izvalj, in različni modeli lahko vplivajo na dejansko porabo zraka.
3. Okoljski pogojiVisoke temperature lahko nekoliko zvišajo notranji tlak, medtem ko ga lahko hladni pogoji znižajo.
4. Dihalni vzorciPlitvo ali nadzorovano dihanje lahko podaljša dotok zraka, medtem ko ga hitro dihanje zmanjša.

Praktične aplikacije

• GasilciPoznavanjevaljTrajanje pomaga pri načrtovanju strategij varnega vstopa in izstopa med reševalnimi akcijami.
• Industrijski delavciDelavci v nevarnih okoljih se zanašajo na sisteme dihalnih aparatov (SCBA), kjer je natančno poznavanje trajanja dihalnih poti bistvenega pomena.
• PotapljačiPodobni izračuni veljajo tudi v podvodnih okoljih, kjer je spremljanje dovoda zraka ključnega pomena za varnost.

Zaključek

Z razumevanjem količine vode, delovnega tlaka in hitrosti dihanja lahko uporabniki ocenijo, kako dolgovalj iz ogljikovih vlakenbo dovajal zrak. To znanje je ključnega pomena za varnost in učinkovitost pri različnih aplikacijah. Čeprav izračuni zagotavljajo splošno oceno, je treba upoštevati tudi dejanske pogoje, kot so nihanja hitrosti dihanja, delovanje regulatorja in upoštevanje rezervnega zraka.