¿Cómo calculo la capacidad de almacenamiento de aire de un tanque de compresor?

¡Hola! Soy un proveedor de tanques de compresor, y a menudo me preguntan cómo calcular la capacidad de almacenamiento de aire de un tanque de compresor. Es una pregunta crucial, especialmente para aquellos que confían en el aire comprimido en sus operaciones diarias. Entonces, sumergamos directamente y desglosemos el proceso.

¿Por qué calcular la capacidad de almacenamiento de aire?

Antes de entrar en los cálculos de los cálculos, es decir, por qué es importante conocer la capacidad de almacenamiento de aire de un tanque de compresor. Un tanque de compresor actúa como un amortiguador entre el compresor y el aire, usando el equipo. Almacena aire comprimido, lo que ayuda a estabilizar la presión y proporcionar un suministro constante de aire. Esto es particularmente útil cuando la demanda de aire comprimido fluctúa. Por ejemplo, en una planta de fabricación, algunas máquinas pueden requerir una gran cantidad de aire por períodos cortos. El tanque del compresor puede suministrar este aire adicional sin que el compresor tenga que trabajar a plena capacidad todo el tiempo.

La fórmula básica

La forma más directa de calcular la capacidad de almacenamiento de aire de un tanque de compresor es mediante el uso de la ley de gas ideal. La ley de gas ideal se expresa como (pv = nrt), donde (p) es la presión, (v) es el volumen, (n) es el número de moles de gas, (r) es la constante de gas ideal y (t) es la temperatura.

En nuestro caso, estamos interesados ​​en el volumen de aire a cierta presión. A temperatura y presión estándar (STP: (t = 273.15 \ k) y (p = 1 \ atm)), el volumen de un mol de un gas ideal es aproximadamente (22.4 \ l).

Supongamos que sabemos el volumen del tanque del compresor ((V_ {Tank})) y la presión dentro del tanque ((P_ {Tank})). La presión generalmente se mide en libras por pulgada cuadrada (psi) o barra. Para convertir la presión en atmósferas, usamos el factor de conversión: (1 \ atm = 14.7 \ psi = 1.01325 \ bar).

El volumen de aire ((v_ {air})) en STP que el tanque puede sostener está dado por la fórmula:

(V_ {air} = v_ {tanque} \ times \ frac {p_ {tank}} {p_ {atm}})

donde (p_ {atm}) es la presión atmosférica (generalmente tomada como (1 \ atm)).

Por ejemplo, si tenemos un tanque de compresor con un volumen de (100 \ L) y la presión dentro del tanque es (10 \ atm), entonces el volumen de aire en STP que el tanque puede contener es:

(V_ {air} = 100 \ l \ times10 = 1000 \ l)

Considerando la temperatura

En escenarios reales y mundiales, la temperatura dentro del tanque del compresor puede variar. La ley de gas ideal tiene en cuenta la temperatura. Si la temperatura dentro del tanque ((T_ {Tank})) es diferente de la temperatura estándar ((T_ {STP} = 273.15 \ k)), necesitamos ajustar nuestro cálculo.

La fórmula se convierte en:

(V_ {air} = v_ {tanque} \ times \ frac {p_ {tank}} {p_ {atm}} \ times \ frac {t_ {stp}} {t_ {tank}})

Digamos que la temperatura dentro del tanque es (300 \ k), y todavía tenemos un tanque (100 \ l) con una presión de (10 \ atm).

(V_ {air} = 100 \ l \ times \ frac {10 \ atm} {1 \ atm} \ times \ frac {273.15 \ k} {300 \ k} \ aprox910.5 \ l)

Medición de los parámetros necesarios

Para calcular la capacidad de almacenamiento del aire, necesitamos medir el volumen del tanque, la presión y la temperatura.

• Volumen del tanque: El fabricante generalmente especifica el volumen del tanque del compresor. Puede estar en litros, pies cúbicos o galones. Si no tiene esta información, puede medir las dimensiones del tanque (altura, diámetro para tanques cilíndricos) y calcular el volumen utilizando la fórmula geométrica apropiada. Para un tanque cilíndrico, la fórmula de volumen es (v = \ pi r^{2} h), donde (r) es el radio y (h) es la altura.

• Presión: Puede usar un [sensor de presión] (/compresor -accesorios/presión - sensor.html) para medir la presión dentro del tanque. Estos sensores son relativamente económicos y fáciles de instalar. Pueden proporcionar lecturas de presión precisas, que son esenciales para el cálculo.

• Temperatura: Se puede usar un termómetro simple para medir la temperatura dentro del tanque. Asegúrese de colocar el termómetro en un lugar donde pueda medir con precisión la temperatura del aire comprimido.

Consideraciones adicionales

• Contenido de humedad: El aire comprimido a menudo contiene humedad. La presencia de humedad puede afectar el volumen de aire y el rendimiento del equipo. Puede usar un secador de adsorción [-20 ℃] (/accesorios de compresor/20 - adsorción - secador.html) para eliminar la humedad del aire comprimido. Esto no solo ayuda a mantener la calidad del aire, sino que también garantiza que sus cálculos sean más precisos.

• Punto de rocío: El punto de rocío es un parámetro importante cuando se trata de aire comprimido. Indica la temperatura a la que la humedad en el aire comenzará a condensarse. Puede usar un [medidor de punto de rocío] (/compresor -accesorios/rocío - punto - metro.html) para medir el punto de rocío del aire comprimido. Al conocer el punto de rocío, puede tomar las medidas apropiadas para evitar problemas relacionados con la humedad.

Conclusión

Calcular la capacidad de almacenamiento de aire de un tanque de compresor no es tan complicada como parece. Al usar la ley de gas ideal y tener en cuenta la temperatura, la presión y el volumen del tanque, puede obtener una buena estimación de la cantidad de aire que el tanque puede contener.

Si está buscando un tanque de compresor o cualquiera de los accesorios mencionados anteriormente, como un sensor de presión, un secador de adsorción o un medidor de rocío, me encantaría conversar con usted. Ya sea que sea un taller pequeño o una gran instalación industrial, puedo ayudarlo a encontrar las soluciones adecuadas para sus necesidades de aire comprimido. Póngase en contacto conmigo para comenzar una discusión de adquisiciones y trabajemos juntos para garantizar que sus operaciones funcionen sin problemas con un suministro de aire comprimido confiable.

Referencias

• "Termodinámica: un enfoque de ingeniería" de Yunus A. Cengel y Michael A. Boles
• "Sistemas de aire comprimido: operación, mantenimiento y solución de problemas" de Tom Kemme