Komplet narzędzi inżyniera pneumatyki w jednym miejscu: dobór średnicy przewodu, maksymalny przepływ, spadek ciśnienia, dobór zbiornika, wykrywanie nieszczelności, zużycie i koszt sprężonego powietrza oraz przeliczniki jednostek. Wszystkie obliczenia wykonują się w przeglądarce - bez wysyłania danych.
Wyznacza minimalną średnicę wewnętrzną dla zadanego, dopuszczalnego spadku ciśnienia (model Darcy-Weisbacha, współczynnik tarcia wg Swamee-Jaina).
Wynik dotyczy odcinka prostego (średnica wewnętrzna). Przy dużej liczbie kolan, trójników, szybkozłączy i filtrów przyjmij długość efektywną większą od geometrycznej.
Ile sprężonego powietrza przepłynie przez posiadany przewód przy zadanym spadku ciśnienia.
Straty ciśnienia na zadanym odcinku w funkcji przepływu, średnicy i długości przewodu.
Wszystkie trzy kalkulatory przepływu (średnica, maksymalny przepływ, spadek ciśnienia) korzystają z tego samego modelu Darcy-Weisbacha, więc są wzajemnie spójne: średnica policzona dla danego spadku da tu dokładnie ten sam spadek.
Minimalna objętość zbiornika ograniczająca liczbę załączeń sprężarki do dopuszczalnej.
Metoda spadku ciśnienia: ze zbiornika o znanej pojemności wyznacza średni wyciek powietrza.
Zużycie powietrza siłowników dwustronnego działania oraz roczny koszt sprężonego powietrza.
Przeliczanie objętościowego natężenia przepływu między jednostkami metrycznymi i calowymi (przy tych samych warunkach odniesienia).
To przelicznik jednostek objętościowych - nie przelicza m³ na Nm³ (powietrze normalne), bo to wymaga znajomości ciśnienia i temperatury. Do tego użyj zakładki „Gęstość powietrza” lub skontaktuj się z naszym działem technicznym.
Stosunek ciśnienia bezwzględnego tłoczenia do ciśnienia bezwzględnego ssania: σ = p₂(abs) / p₁(abs).
Dla stopni sprężania powyżej ~3,5 dla sprężarek tłokowych zwykle stosuje się sprężanie wielostopniowe z chłodzeniem międzystopniowym.
Ile wolnego powietrza (przy ciśnieniu atmosferycznym) zawiera zbiornik / butla. Prawo Boyle’a, przemiana izotermiczna.
Gęstość suchego powietrza z równania gazu doskonałego: ρ = p(abs) / (R·T), R = 287,05 J/(kg·K).
Wartości dla powietrza suchego. Dla powietrza wilgotnego gęstość jest nieco niższa - uwzględnienie wymaga ciśnienia pary wodnej.
Przeliczanie wydajności rzeczywistej (FAD - powietrze zassane w warunkach otoczenia) na powietrze normalne (Nm³/h) i odwrotnie, z zachowaniem masy (gaz doskonały).
FAD (Free Air Delivery) to objętość przy warunkach na ssaniu sprężarki. Nm³ odnosi się do warunków normalnych - w przemyśle najczęściej 0 °C i 1,01325 bar (DIN 1343); norma ISO 1217 dla sprężarek przyjmuje 20 °C, a ISO 2533 dla atmosfery 15 °C. Wybierz właściwą definicję dla swoich danych. Powietrze suche.
Przeliczanie ciśnieniowego punktu rosy (przy ciśnieniu roboczym) na atmosferyczny punkt rosy (po rozprężeniu) i odwrotnie. Wzór Magnusa nad wodą.
Punkt rosy podawany nad wodą (definicja WMO, ważna ok. -45…+60 °C). Poniżej 0 °C jest to punkt rosy nad wodą przechłodzoną; punkt szronienia nad lodem byłby o kilka stopni wyższy.
Przepływ objętościowy oblicza się jako iloczyn pola przekroju przewodu i prędkości przepływu: Q = A · v, gdzie A = π·d²/4. W praktyce dla sprężonego powietrza dobiera się średnicę tak, aby spadek ciśnienia na całej sieci nie przekroczył ok. 0,1 bara, a prędkość mieściła się w zakresie 6-10 m/s w magistrali i do ~15 m/s w odgałęzieniach. Użyj zakładki „Maks. przepływ”, aby policzyć przepływ dla konkretnej średnicy.
„Bar” to jednostka ciśnienia, nie objętości, więc nie ma jednego przelicznika. Sensowne jest pytanie o zapas wolnego powietrza: zbiornik o pojemności V litrów pod nadciśnieniem p bar(g) zawiera w przybliżeniu V·(p+1,013) litrów wolnego powietrza (przy ciśnieniu atmosferycznym). Przykład: zbiornik 50 l przy 10 bar(g) to ok. 550 litrów wolnego powietrza. Policz to w zakładce „Barolitry / zapas”.
Barolitr to iloczyn objętości w litrach i ciśnienia bezwzględnego w barach: barolitry = V[l] · p(abs)[bar]. Aby przeliczyć je na objętość wolnego powietrza, dzielimy przez ciśnienie atmosferyczne (≈1,013 bar). Zakładka „Barolitry / zapas” wykonuje oba przeliczenia automatycznie.
Średnicę dobiera się pod dopuszczalny spadek ciśnienia (typowo ≤0,1 bar dla całej sieci) przy maksymalnym przepływie. Potrzebne dane to: wydajność (FAD), długość przewodu z uwzględnieniem oporów miejscowych, ciśnienie robocze i materiał rury. Kalkulator „Średnica przewodu” wyznacza minimalną średnicę i podaje najbliższy wymiar nominalny.
Stopień sprężania to stosunek ciśnienia bezwzględnego na tłoczeniu do ciśnienia bezwzględnego na ssaniu: σ = p₂/p₁. Dla sprężarki tłoczącej do 8 bar(g) zasysającej powietrze atmosferyczne σ ≈ (8+1,013)/1,013 ≈ 8,9. Policz w zakładce „Stopień sprężania”.
Masa zależy od ciśnienia i temperatury. Powietrze suche przy 1,013 bar(a) i 20 °C ma gęstość ok. 1,204 kg/m³, czyli 1 litr ≈ 1,2 grama. Pod ciśnieniem 7 bar(g) i 20 °C litr waży już ok. 9,5 grama. Wartość dla swoich warunków policzysz w zakładce „Gęstość powietrza”.
FAD (Free Air Delivery) to objętość powietrza w warunkach panujących na ssaniu sprężarki (np. 20 °C, 1,013 bar). Nm³ odnosi się do warunków normalnych - w przemyśle najczęściej 0 °C i 1,01325 bar (DIN 1343). Przeliczenie zachowuje masę: Nm³/h = FAD[m³/h] · (p_otocz·T_norm)/(p_norm·T_otocz). Przykładowo 10 m³/min FAD przy 20 °C to ok. 559 Nm³/h przy 0 °C. Użyj zakładki „FAD ↔ Nm³/h”.
Przy rozprężaniu sprężonego powietrza ciśnienie cząstkowe pary wodnej maleje proporcjonalnie do ciśnienia całkowitego, dlatego atmosferyczny punkt rosy jest niższy niż ciśnieniowy. Przykładowo punkt rosy +3 °C przy 7 bar(g) odpowiada ok. -23 °C po rozprężeniu do atmosfery. Przeliczenie w obie strony wykonuje zakładka „Punkt rosy”.
Zestaw kalkulatorów CPP-PREMA pozwala szybko i precyzyjnie zaprojektować oraz zaudytować instalację pneumatyczną. Wyznaczysz średnicę przewodów, sprawdzisz maksymalny przepływ i spadek ciśnienia, dobierzesz zbiornik, ocenisz nieszczelności, a także obliczysz zużycie i koszt sprężonego powietrza. Dodatkowe przeliczniki (jednostki przepływu, stopień sprężania, barolitry, gęstość powietrza) zastępują tabele i ręczne wzory.
Dla projektantów instalacji sprężonego powietrza, służb utrzymania ruchu, automatyków oraz działów zakupów porównujących koszty pracy sprężarek. Obliczenia bazują na uznanych zależnościach (Darcy-Weisbach, prawo Boyle’a, równanie gazu doskonałego) i mają charakter szacunkowy - przy projektowaniu krytycznych instalacji zalecamy weryfikację z naszym działem technicznym.