Cálculo teórico de la presión
Para calcular la presión mínima necesaria para inyectar aire comprimido en el tanque, es preciso vencer tanto la presión atmosférica existente en el interior del tanque como la presión hidrostática ejercida por la columna de agua.
- Presión estática de la columna de agua:La presión hidrostática generada por una columna de agua de 20 metros es de aproximadamente 1.96 bar (Fórmula de cálculo: P=ρgh, la densidad del agua es aproximadamente 1000 kg/m³) m³, la aceleración debida a la gravedad se toma como 9. 8m /m²）。
- Presión manométrica actual del tanque:Se sabe que la presión manométrica actual del tanque es 1 bar.
Por lo tanto, la presión teórica mínima en el punto de inyección es la suma de ambas: 1.96 bar + 1 bar =2.96 bar. Esto significa que la presión del aire comprimido debe ser mayor que 2.96 bar Solo así se puede acceder con éxito al fondo del tanque de almacenamiento.
Necesidades de presión en la ingeniería práctica
En la práctica industrial, no basta con cumplir únicamente con la presión mínima teórica. Para garantizar que el aire comprimido se inyecte a una velocidad de flujo razonable y para vencer las distintas resistencias del sistema, es necesario disponer de un margen de presión adicional.
- Resistencia de tuberías y válvulas:El aire experimenta pérdidas de presión al fluir por las tuberías, los codos, las válvulas de retención y las válvulas de control, por lo que generalmente es necesario aumentar 0.5 bar Llegar a 1 bar El margen de.
- Volatilidad dinámica:Durante el proceso de inyección de gas, el nivel del líquido puede variar, o la demanda en el punto de uso puede fluctuar; por ello, es necesario que la presión de la fuente de gas sea estable.
Tras una evaluación integral, se recomienda establecer la presión de trabajo de inyección de aire comprimido en3.5 bar Hasta 4.0 barEntre.
Selección del compresor de aire y recomendaciones de seguridad
Tras determinar la presión requerida, a la hora de seleccionar el compresor de aire y diseñar el sistema también es necesario tener en cuenta los siguientes aspectos clave:
- Presión de descarga:La presión nominal de descarga del compresor de aire debe ser ligeramente superior a la presión de trabajo del sistema; se recomienda seleccionar una presión nominal de 7 bar O 8 bar El compresor de aire industrial convencional se regula hasta la presión deseada mediante una válvula reductora, garantizando un suministro de aire estable.
- Ajuste del tráfico:Además de la presión, el caudal de aire comprimido debe satisfacer las exigencias del proceso. Un caudal demasiado bajo prolonga el tiempo de inyección y impide alcanzar los resultados tecnológicos esperados.
- Protección de seguridad:Los tanques de almacenamiento deben estar equipados con válvulas de seguridad y manómetros. La presión de ajuste de la válvula de seguridad debe ser superior a la presión de servicio normal, pero inferior a la presión de diseño del tanque, a fin de prevenir sobrepresiones en el recipiente debidas a errores de operación o al fallo de la válvula de reducción de presión.
- Diseño antirretorno:En la tubería de aire comprimido es obligatorio instalar una válvula de retención para evitar que el agua situada a una altura de 20 metros regrese al sistema del compresor de aire en caso de fluctuaciones de presión o paradas.