Введите строку (баллон 500 л от 10 до 30 бар компрессор 60 м3/ч; нужно 12 м3 свободного воздуха от 15 до 30 бар; 500 л 30 бар отбор 3 м3) или заполните поля: строка и поля связаны и меняются вместе.
Введите объём воздушного баллона — одного или нескольких, — начальное и конечное давление и производительность компрессора, приведённую к условиям на входе (FAD), и калькулятор покажет время наполнения и количество свободного воздуха, которое баллон принимает между двумя давлениями. Обратный расчёт даёт объём баллона для заданного количества свободного воздуха или давление, которое останется после отбора. Расчёт показан по шагам с вашими числами, рисунок показывает полосу давлений в масштабе, а результат можно скопировать строкой или перенести в запрос.
Только изотермическая арифметика для идеального газа: настоящее наполнение идёт дольше, потому что воздух нагревается при сжатии, а производительность компрессора падает с ростом давления. Калькулятор не считает число пусков двигателя, не приводит требований правил классификационных обществ и уставок предохранительных клапанов; запас пускового воздуха определяют данные изготовителя компрессора и двигателя и правила классификационного общества.
свободный воздух = V x (p2 - p1) / p_атм = 0,5 м3 x 20 бар / 1,01325 бар = 9,87 м3 для баллона 500 л от 10 до 30 бар изб.; при производительности компрессора 1 м3/мин время t = 9,87 м3 / 1 м3/мин = 9,87 мин. Между двумя избыточными давлениями разность p2 - p1 та же, что и между абсолютными.
V = свободный воздух x p_атм / (p2 - p1): для 12 м3 свободного воздуха между 15 и 30 бар изб. нужно 12 x 1,01325 / 15 = 0,8106 м3, около 811 л всего.
падение давления = свободный воздух x p_атм / V: отбор 3 м3 из баллона 500 л при 30 бар изб. — 3 x 1,01325 / 0,5 = 6,08 бар, остаётся около 23,92 бар изб. Отбор больше, чем баллон отдаёт до атмосферного давления, калькулятор не принимает.
| Единица | Равна | Основание |
|---|---|---|
| 1 psi | 6,894757293168 кПа = 0,06894757293168 бар | сила 1 фунт на 1 квадратный дюйм |
| 1 кгс/см2 (ат, ати, ата) | 98,0665 кПа = 0,980665 бар | нормальное ускорение свободного падения 9,80665 м/с2 |
| 1 МПа; 1 кПа | 10 бар; 0,01 бар | определение бара: 1 бар = 100 кПа |
| Стандартная атмосфера | 1,01325 бар абс. = 101,325 кПа | атмосферное давление по умолчанию |
| 1 фут3 | 0,028316846592 м3 = 28,316846592 л | 1 фут = 0,3048 м |
| 1 л | 0,001 м3 | определение литра |
| 1 cfm | 1 фут3/мин = 0,028316846592 м3/мин | кубический фут в минуту |
| 1 л/с; 1 м3/ч | 0,06 м3/мин; 1/60 м3/мин | 60 с в минуте, 60 мин в часе |
Избыточное и абсолютное давление различаются на атмосферное давление, и никакой переводной множитель этого не учитывает: p абс. = p изб. + p_атм.
Расчёт — закон идеального газа при постоянной температуре: свободный воздух между двумя давлениями равен V x (p2 - p1) / p_атм, а время наполнения — этот свободный воздух, делённый на производительность компрессора по воздуху на входе. Формула времени наполнения совпадает в справочнике по сжатому воздуху одного из изготовителей компрессоров (разобранный пример наполнения) и в учебной инженерной записке университета, где она выведена из баланса массы воздуха в баллоне; производительность, приведённая к условиям на входе, — определение ISO 1217 в изложении изготовителя компрессоров и организации по энергоэффективности. Стандартная атмосфера, 101325 Па, установлена Генеральной конференцией по мерам и весам (1954); 1 psi = 6,894757293168 кПа, 1 кгс/см2 = 98,0665 кПа, 1 фут3 = 0,028316846592 м3 и 1 л = 0,001 м3 — точные значения по определению (NIST SP 811 и брошюра СИ). Данные изготовителя компрессора и правила классификационного общества всегда важнее.
Время t = V x (p2 - p1) / (p_атм x Q): объём баллона, умноженный на прирост давления, делённый на атмосферное давление и на производительность компрессора, приведённую к условиям на входе (FAD). Баллон 500 л, наполняемый от 10 до 30 бар изб. компрессором производительностью 60 м3/ч, то есть 1 м3/мин: 0,5 м3 x 20 бар / (1,01325 бар x 1 м3/мин) = 9,87 мин. Свободного воздуха баллон принимает 0,5 x 20 / 1,01325 = 9,87 м3, а время — это свободный воздух, делённый на производительность. Расчёт изотермический: настоящее наполнение идёт дольше, потому что воздух нагревается при сжатии и, остывая, теряет часть давления, а производительность компрессора падает по мере роста давления.
Любое. Между двумя избыточными давлениями разность p2 - p1 та же, что и между соответствующими абсолютными, потому что в обоих есть одно и то же атмосферное давление: 30 бар изб. - 10 бар изб. = 31,01325 бар абс. - 11,01325 бар абс. = 20 бар. Давление без пометки принимается за избыточное — как показывает манометр баллона; для абсолютного допишите «абс.», «ата» или psia. Если одно давление избыточное, а другое абсолютное, избыточное переводится в абсолютное прибавлением атмосферного давления, и расчёт это показывает.
FAD — производительность компрессора, приведённая к условиям на входе, как её определяет ISO 1217; именно этот свободный воздух и считает калькулятор. По умолчанию атмосферное давление — стандартная атмосфера, 1,01325 бар абс. Если в данных изготовителя производительность приведена к другому давлению на входе или барометр показывает другое, введите это давление (атм. давление 1 бар). Значения в Нм3/ч и SCFM относятся к другим условиям и не принимаются; берите FAD из данных изготовителя при вашем конечном давлении.
Формулу переворачивают: V = V_своб x p_атм / (p2 - p1). Для 12 м3 свободного воздуха между 15 и 30 бар изб. — 12 x 1,01325 / 15 = 0,8106 м3, около 811 л всего; этот объём можно разделить на два баллона и больше. Количество свободного воздуха задаёте вы: калькулятор не считает число пусков двигателя и не приводит требований правил классификационных обществ — запас пускового воздуха определяют данные изготовителя двигателя и эти правила.
Падение давления dp = V_своб x p_атм / V. Отбор 3 м3 свободного воздуха из баллона 500 л при 30 бар изб.: 3 x 1,01325 / 0,5 = 6,08 бар, остаётся около 23,92 бар изб. При 30 бар изб. в баллоне 0,5 x 30 / 1,01325 = 14,8 м3 свободного воздуха сверх атмосферного; больший отбор калькулятор не принимает. Если добавить производительность компрессора, он покажет и время, за которое отобранный воздух восполняется.
Объём — в л, м3 или фут3 (1 фут3 = 0,028316846592 м3 точно), с числом баллонов (2 x 250 л). Давление — в бар, мбар, кПа, МПа, psi (1 psi = 6,894757293168 кПа) или кгс/см2 (98,0665 кПа точно), избыточное или абсолютное; «ати» и «ата» читаются как кгс/см2 изб. и абс. Производительность — в м3/мин, м3/ч, л/с, л/мин или cfm (кубических футах в минуту). Свободный воздух — в м3, л или фут3, атмосферное давление — в бар абс.
Калькулятор считает только объём, давление и время. Если нужен воздушный баллон, его арматура, предохранительный клапан или детали компрессора, отправьте строку из калькулятора вместе с фото таблички баллона и таблички компрессора, и Vessel Core сверит данные до того, как предложение уйдёт к вам.
