Dobór zbiornika sprężonego powietrza: obliczenia i przykład
Krótka odpowiedź
Dobierz zbiornik sprężonego powietrza według użytecznej objętości wymaganej między górnym i dolnym ciśnieniem systemu, czasu zdarzenia zapotrzebowania, wydajności sprężarki dostępnej podczas zdarzenia i zapotrzebowania odbiorników. Przelicznik galonów na CFM jest tylko wstępnym kryterium, ponieważ wynik zmienia się z zakresem ciśnienia, strategią sterowania, ograniczeniami cykli, chwilowymi szczytami oraz stanem sprężarki: obciążonym, odciążonym lub zatrzymanym. W obliczeniach konsekwentnie używaj ciśnienia bezwzględnego i sprawdź wynik względem maksymalnego dopuszczalnego ciśnienia roboczego, temperatury, orientacji, podpór, króćców, układu spustu i dostępu inspekcyjnego wybranego zbiornika. Instalacja musi też obejmować właściwie dobrane wskazanie ciśnienia i zabezpieczenie przed nadciśnieniem oraz, gdzie wymagane, odwadnianie w najniższym punkcie. Przepisy różnią się według jurysdykcji, więc przed zakupem potwierdź zasady dla miejsca instalacji. Do przeglądu projektu podaj wydajność sprężarki, ciśnienia minimalne i maksymalne, szczytowe zapotrzebowanie, czas zdarzenia, temperaturę, miejsce docelowe, materiał, przyłącza i ilość.
Zbiornik sprężonego powietrza może magazynować powietrze, tłumić pulsacje, zbierać kondensat i wspierać sterowanie sprężarką, lecz wymagana objętość zależy od warunków pracy systemu. Prawidłowy dobór zaczyna się od zdarzenia zapotrzebowania, dostępnej wydajności sprężarki, użytecznego zakresu ciśnienia i wymaganego czasu, a nie od uniwersalnego stosunku pojemności do przepływu.
Inżynierski punkt wyjścia: Oblicz użyteczną ilość powietrza magazynowaną między górnym i dolnym ciśnieniem systemu przez wymagany czas. Uproszczone przeliczniki pojemności do przepływu służą tylko do oceny wstępnej.
1. Zadania zbiornika buforowego
2. Dane i wzór obliczeniowy
Należy zebrać średnie i maksymalne zużycie, rzeczywistą wydajność sprężarki, ciśnienie załączenia i wyłączenia, profil obciążenia oraz czas buforowania. Jednostki i sposób podawania ciśnienia muszą być spójne.
- V: pojemność zbiornika
- t: czas podtrzymania
- Qout: zapotrzebowanie instalacji
- Qin: dopływ podczas rozładowania
- Pmax/Pmin: granice ciśnienia
Ocena wstępna przed pełnym obliczeniem
Nie dobieraj zbiornika wyłącznie według CFM sprężarki. Najpierw określ, czy ma obsługiwać chwilowy szczyt zapotrzebowania, ograniczać cykle, stabilizować ciśnienie, zapewniać czas separacji czy łączyć kilka funkcji. Zapisz minimalne akceptowalne ciśnienie za zbiornikiem, maksymalne ciśnienie systemu, czas zdarzenia, przepływ zapotrzebowania i wydajność sprężarki dostępną podczas zdarzenia. Użyj tych danych w obliczeniu ciśnieniowym, a następnie potwierdź, że wybrany standardowy rozmiar spełnia wymagania instalacji, inspekcji, odwadniania i jurysdykcji.
| Dane wejściowe | Dlaczego zmieniają objętość zbiornika |
|---|---|
| Ciśnienie górne i dolne | Szerszy użyteczny zakres ciśnienia magazynuje więcej użytecznego powietrza w tej samej objętości zbiornika. |
| Czas zdarzenia zapotrzebowania | Dłuższe zdarzenia wymagają więcej zmagazynowanego powietrza, gdy wydajność sprężarki nie pokrywa zapotrzebowania. |
| Zapotrzebowanie pomniejszone o dostępną wydajność sprężarki | Zbiornik pokrywa tylko niedobór podczas zdefiniowanego zdarzenia. |
| Ograniczenia sterowania i cykli | Typ sprężarki i strategia sterowania wpływają na wymagany bufor. |
| Instalacja i jurysdykcja | Ciśnienie, temperatura, dostęp, odwadnianie, podpory i wymagania kodeksowe ograniczają ostateczny wybór. |
4. Przykład obliczenia
Proces produkcyjny wymaga 80 CFM przez trzy minuty przy założeniu, że sprężarka jest odciążona lub zatrzymana. Zbiornik pracuje między 125 psig a minimalnym akceptowalnym ciśnieniem 100 psig. Ten uproszczony przykład wykorzystuje ciśnienie atmosferyczne 14.7 psi i zakłada, że zbiornik pokrywa całe zapotrzebowanie zdarzenia; rzeczywisty projekt musi uwzględniać dostępną podczas zdarzenia wydajność sprężarki i faktyczną sekwencję sterowania.
Uproszczone obliczenie daje wymaganą objętość zbiornika 141 US gallons. Wybierz następny odpowiedni standardowy rozmiar dopiero po sprawdzeniu maksymalnego dopuszczalnego ciśnienia roboczego, temperatury, materiału, orientacji, króćców, odwadniania, podpór, dostępu inspekcyjnego i jurysdykcji instalacji. Przykład nie jest rekomendacją modelu.
5. Zbiornik pionowy czy poziomy?
| Kryterium | Pionowy | Poziomy |
|---|---|---|
| Powierzchnia podłogi | Mała | Większa |
| Wysokość | Wymaga większej wysokości | Dobry do niskich pomieszczeń |
| Spust kondensatu | Korzystny punkt dolny | Wymaga prawidłowego spadku |
| Dostęp | Górne przyłącza trudniejsze | Łatwy dostęp boczny |
6. Materiał
| Materiał | Zaleta | Zastosowanie |
|---|---|---|
| Powlekana stal węglowa | Ekonomiczna, wiele pojemności | Ogólny przemysł wewnątrz |
| Stal nierdzewna 304/316 | Odporność na korozję | Spożywczy, farmaceutyczny, wilgoć |
| Stop aluminium | Mała masa | Urządzenia mobilne przy właściwej klasie ciśnienia |
Wymagania kodeksowe i instalacyjne
Wymagania zależą od jurysdykcji instalacji, zakresu zbiornika, zastosowania, ciśnienia, objętości i lokalnego przyjęcia kodeksów. ASME Section VIII Division 1 zawiera zasady konstrukcji objętych zbiorników ciśnieniowych pracujących powyżej 15 psig, natomiast federalny przepis USA 29 CFR 1910.169 dotyczy zbiorników sprężonego powietrza w przemyśle ogólnym i określa wymagania konstrukcji, dostępności, odwadniania, wskazania ciśnienia i ochrony przed nadciśnieniem. Przepisy stanowe, prowincjonalne, krajowe, ubezpieczycieli i właściwych organów mogą dodawać obowiązki rejestracji, inspekcji, oznakowania lub dokumentacji. Przed zakupem potwierdź zasady dla faktycznego miejsca instalacji; nie wnioskuj zgodności z ogólnego opisu produktu.
Przeczytaj poradnik weryfikacji zbiorników ciśnieniowych ASME →
Prześlij wydajność sprężarki, zakres ciśnienia roboczego, szczytowe zapotrzebowanie, czas zdarzenia, temperaturę, miejsce docelowe, rozmiary przyłączy i ilość na info@huimay.cn. Zobacz zbiorniki sprężonego powietrza →
Źródła pierwotne i weryfikacja
Te źródła pierwszej strony wyjaśniają wskazaną normę lub metodę inżynierską. Nie potwierdzają niezależnie określonego modelu produktu ani deklaracji dostawcy.