מָבוֹא
גליל סיבי פחמןנמצאים בשימוש נרחב בתעשיות שונות, כולל כיבוי אש, מכשירי נשימה עצמאיים (SCBA), צלילה ויישומים תעשייתיים. גורם מפתח אחד עבור משתמשים הוא לדעת כמה זמן סוללה טעונה במלואהצִילִינדֶריכול לספק אוויר. מאמר זה מסביר כיצד לחשב את משך אספקת האוויר בהתבסס עלצִילִינדֶרנפח המים, לחץ העבודה וקצב הנשימה של המשתמש.
הֲבָנָהגליל סיבי פחמןs
גליל מרוכב מסיבי פחמןמורכבים מציפוי פנימי, העשוי בדרך כלל מאלומיניום או פלסטיק, עטופה בשכבות של סיבי פחמן לחוזק נוסף. הם נועדו להחזיק אוויר דחוס בלחצים גבוהים תוך שמירה על משקל קל ועמידות. שני המפרטים העיקריים המשפיעים על משך אספקת האוויר הם:
- נפח מים (ליטר)זה מתייחס לקיבולת הפנימית של ה-צִילִינדֶרכאשר הוא מלא בנוזל, למרות שהוא משמש לקביעת אחסון אוויר.
- לחץ עבודה (בר או PSI)הלחץ שבו ה-צִילִינדֶרמלא באוויר, בדרך כלל 300 בר (4350 psi) עבור יישומים בלחץ גבוה.
חישוב שלב אחר שלב של משך אספקת האוויר
כדי לקבוע כמה זמן ACגליל סיבי פחםיכול לספק אוויר, בצע את השלבים הבאים:
שלב 1: קבע את נפח האוויר בצִילִינדֶר
מכיוון שאוויר ניתן לדחיסה, נפח האוויר הכולל המאוחסן גדול יותר מ-צִילִינדֶרנפח המים של. הנוסחה לחישוב נפח האוויר המאוחסן היא:
לדוגמה, אם אצִילִינדֶריש לונפח מים של 6.8 ליטרו-אלחץ עבודה של 300 בר, נפח האוויר הזמין הוא:
משמעות הדבר היא שבלחץ אטמוספרי (1 בר), ה-צִילִינדֶרמכיל 2040 ליטר אוויר.
שלב 2: קחו בחשבון את קצב הנשימה
משך אספקת האוויר תלוי בקצב הנשימה של המשתמש, הנמדד לעתים קרובות בליטר לדקה (ליטר/דקה)ביישומי כיבוי אש ומכשירי SCBA, קצב נשימה טיפוסי במנוחה הוא20 ליטר/דקה, בעוד שמאמץ רב יכול להגביר אותו ל40-50 ליטר/דקה או יותר.
שלב 3: חישוב משך הזמן
משך אספקת האוויר מחושב באמצעות:
עבור כבאי המשתמש באוויר ב40 ליטר/דקה:
עבור אדם במנוחה המשתמש20 ליטר/דקה:
לפיכך, משך הזמן משתנה בהתאם לרמת הפעילות של המשתמש.
גורמים נוספים המשפיעים על משך זמן האוויר
- צִילִינדֶרלחץ עתודההנחיות בטיחות ממליצות לעיתים קרובות על שמירת עתודה, בדרך כלל בסביבות50 בר, כדי להבטיח מספיק אוויר לשימוש חירום. משמעות הדבר היא שנפח האוויר השמיש קטן מעט מהקיבולת המלאה.
- יעילות הרגולטורהרגולטור שולט בזרימת האוויר מה-צִילִינדֶר, ודגמים שונים עשויים להשפיע על צריכת האוויר בפועל.
- תנאי סביבהטמפרטורות גבוהות יכולות להגביר מעט את הלחץ הפנימי, בעוד שתנאים קרים עשויים להפחית אותו.
- דפוסי נשימהנשימה שטחית או מבוקרת יכולה להאריך את אספקת האוויר, בעוד שנשימה מהירה מפחיתה אותה.
יישומים מעשיים
- כבאיםידיעהצִילִינדֶרמשך הזמן מסייע בתכנון אסטרטגיות כניסה ויציאה בטוחות במהלך פעולות חילוץ.
- עובדי תעשייהעובדים בסביבות מסוכנות מסתמכים על מערכות SCBA כאשר ידע מדויק על משך זמן האוויר חיוני.
- צוללניםחישובים דומים חלים גם בסביבות תת-ימיות, שבהן ניטור אספקת האוויר הוא קריטי לבטיחות.
מַסְקָנָה
על ידי הבנת נפח המים, לחץ העבודה וקצב הנשימה, משתמשים יכולים להעריך כמה זמןגליל סיבי פחמןיספק אוויר. ידע זה חיוני לבטיחות ויעילות ביישומים שונים. בעוד שחישובים מספקים אומדן כללי, יש לקחת בחשבון גם תנאים אמיתיים כגון תנודות בקצב הנשימה, ביצועי הרגולטור ושיקולי אוויר רזרבי.
זמן פרסום: 17 בפברואר 2025