חישוב משך אספקת האוויר של צילינדר סיבי פחמן

מָבוֹא

צילינדר סיבי פחמןS נמצאים בשימוש נרחב בענפים שונים, כולל כיבוי אש, SCBA (מכשירי נשימה עצמאיים), צלילה ויישומים תעשייתיים. גורם מפתח אחד למשתמשים הוא לדעת כמה זמן טעון לחלוטיןצִילִינדֶריכול לספק אוויר. מאמר זה מסביר כיצד לחשב את משך אספקת האוויר על בסיסצִילִינדֶרנפח המים, לחץ העבודה וקצב הנשימה של המשתמש.

הֲבָנָהצילינדר סיבי פחמןs

גליל מורכב של סיבי פחמןS מורכב מתוחם פנימי, בדרך כלל עשוי מאלומיניום או פלסטיק, עטוף בשכבות של סיבי פחמן לצורך חוזק נוסף. הם נועדו להחזיק אוויר דחוס בלחצים גבוהים תוך נשארים קל משקל ועמיד. שני המפרטים העיקריים המשפיעים על משך אספקת האוויר הם:

• נפח מים (ליטר): זה מתייחס ליכולת הפנימית שלצִילִינדֶרכאשר הוא מלא בנוזל, למרות שהוא משמש לקביעת אחסון אוויר.
• לחץ עבודה (בר או PSI): הלחץ בו הצִילִינדֶרמלא באוויר, בדרך כלל 300 בר (4350 psi) ליישומים בלחץ גבוה.

חישוב שלב אחר שלב של משך אספקת האוויר

כדי לקבוע כמה זמן ACצילינדר סיבי Arbonיכול לספק אוויר, בצע את הצעדים הבאים:

שלב 1: קבע את נפח האוויר בצִילִינדֶר

מכיוון שאוויר ניתן לדחיסה, נפח האוויר הכולל המאוחסן גדול מה-צִילִינדֶרנפח המים. הנוסחה לחישוב נפח האוויר המאוחסן היא:

לדוגמה, אם אצִילִינדֶריש אנפח מים של 6.8 ליטרולחץ עבודה של 300 בר, נפח האוויר הזמין הוא:

 המשמעות היא שבלחץ אטמוספרי (בר 1),צִילִינדֶרמכיל 2040 ליטר אוויר.

שלב 2: שקול את קצב הנשימה

משך אספקת האוויר תלוי בקצב הנשימה של המשתמש, שנמדד לעתים קרובות בליטר לדקה (l/min)ו ביישומי כיבוי אש וב- SCBA, קצב נשימה מנוחה טיפוסית הוא20 ליטר/דקהבעוד שמאמץ כבד יכול להגדיל אותו40-50 ליטר/דקה ומעלה.

שלב 3: חישוב משך הזמן

משך אספקת האוויר מחושב באמצעות:

עבור כבאי המשתמש באוויר ב40 ליטר/דקה:

לאדם במנוחה באמצעות20 ליטר/דקה:

לפיכך, משך הזמן משתנה בהתאם לרמת הפעילות של המשתמש.

גורמים אחרים המשפיעים על משך האוויר

1. צִילִינדֶרלחץ מילואים: הנחיות בטיחות ממליצות לעתים קרובות לשמור על מילואים, בדרך כלל סביב50 בר, כדי להבטיח מספיק אוויר לשימוש חירום. המשמעות היא שנפח האוויר השימושי מעט פחות מהקיבולת המלאה.
2. יעילות הרגולטור: הרגולטור שולט על זרימת האוויר מה-צִילִינדֶר, ודגמים שונים עשויים להשפיע על צריכת האוויר בפועל.
3. תנאים סביבתיים: טמפרטורות גבוהות יכולות להגביר מעט את הלחץ הפנימי, ואילו תנאי הקור עשויים להפחית אותו.
4. דפוסי נשימה: נשימה רדודה או מבוקרת יכולה להאריך את אספקת האוויר, ואילו נשימה מהירה מפחיתה אותו.

יישומים מעשיים

• כבאים: לדעתצִילִינדֶרמשך הזמן מסייע בתכנון אסטרטגיות כניסה ויציאה בטוחות במהלך פעולות הצלה.
• עובדים תעשייתיים: עובדים בסביבות מסוכנות מסתמכים על מערכות SCBA בהן הידע המדויק של משך האוויר הוא חיוני.
• צוללנים: חישובים דומים חלים בהגדרות מתחת למים, כאשר ניטור אספקת האוויר הוא קריטי לבטיחות.

מַסְקָנָה

על ידי הבנת נפח המים, לחץ העבודה וקצב הנשימה, המשתמשים יכולים להעריך כמה זמן אצילינדר סיבי פחמןיספק אוויר. ידע זה חיוני לבטיחות ויעילות ביישומים שונים. בעוד שחישובים מספקים הערכה כללית, יש לקחת בחשבון תנאים בעולם האמיתי כמו תנודות קצב הנשימה, ביצועי הרגולטור ושיקולי האוויר במילואים.