Tính toán áp suất lý thuyết
Để tính toán áp suất tối thiểu cần thiết khi bơm khí nén vào bồn chứa, cần phải thắng được áp suất khí hiện có bên trong bồn cũng như áp suất thủy tĩnh do cột nước tạo ra.
- Áp suất thủy tĩnh của cột nước:Áp suất thủy tĩnh do cột nước cao 20 mét tạo ra vào khoảng 1.96 bar (Công thức tính: P=ρgh, mật độ của nước xấp xỉ 1000 kg/m³) m³, gia tốc trọng trường lấy bằng 9. 8m /m²）。
- Áp suất dư hiện tại của bồn chứa:Đã biết áp suất dư hiện tại của bồn chứa là 1 bar.
Do đó, áp suất tối thiểu lý thuyết tại điểm bơm là tổng của hai giá trị này: 1.96 bar + 1 bar =2.96 bar. Điều này có nghĩa là áp suất của khí nén phải lớn hơn 2.96 bar Chỉ như vậy mới có thể thành công đi vào đáy bể chứa.
Nhu cầu về áp suất trong các công trình thực tế
Trong các ứng dụng công nghiệp thực tế, việc chỉ đáp ứng áp suất tối thiểu theo lý thuyết là chưa đủ. Để đảm bảo khí nén được đưa vào với tốc độ dòng chảy hợp lý và vượt qua được các loại trở lực trong hệ thống, cần phải dự trữ một mức dư áp nhất định.
- Đường ống và lực cản của van:Không khí khi chảy trong đường ống, các đoạn cút, van một chiều và van điều khiển sẽ gây ra tổn thất áp suất, thường cần phải tăng thêm 0.5 bar Đến 1 bar Dư lượng của.
- Biến động động:Trong quá trình nạp khí, mực chất lỏng có thể thay đổi, hoặc nhu cầu tại đầu sử dụng khí biến động, do đó yêu cầu áp suất nguồn khí phải ổn định.
Xem xét tổng thể, đề xuất đặt áp suất làm việc của quá trình thổi khí nén ở mức3.5 bar Đến 4.0 barGiữa.
Lựa chọn model máy nén khí và các khuyến nghị về an toàn
Sau khi xác định được áp suất cần thiết, khi lựa chọn máy nén khí và thiết kế hệ thống, cần lưu ý thêm các điểm then chốt sau:
- Áp suất xả:Áp suất xả định mức của máy nén khí nên cao hơn một chút so với áp suất làm việc của hệ thống; khuyến nghị lựa chọn áp suất định mức là 7 bar Hoặc 8 bar Máy nén khí công nghiệp thông thường được điều chỉnh đến áp suất mục tiêu thông qua van giảm áp, nhằm đảm bảo nguồn cung khí ổn định.
- Đối sánh lưu lượng:Ngoài áp suất, lưu lượng khí nén của máy nén khí phải đáp ứng yêu cầu của quy trình. Lưu lượng quá nhỏ sẽ làm thời gian bơm khí kéo dài, dẫn đến không đạt được hiệu quả quy trình như mong đợi.
- Bảo vệ an toàn:Bồn chứa phải được trang bị van an toàn và đồng hồ đo áp suất. Áp suất cài đặt của van an toàn cần cao hơn áp suất làm việc bình thường nhưng thấp hơn áp suất thiết kế của bồn, nhằm ngăn ngừa tình trạng quá áp do vận hành sai hoặc do van giảm áp bị sự cố.
- Thiết kế chống chảy ngược:Trên đường ống khí nén nhất thiết phải lắp đặt van một chiều để ngăn nước ở độ cao 20 mét chảy ngược vào hệ thống máy nén khí khi áp suất khí dao động hoặc khi máy dừng hoạt động.