+201503144483

📞

حاسبة الهواء المخزّن في الخزان وزمن التعبئة والاستنزاف

سؤال الورشة المتكرر: «خزان 500 لتر عند 8 بار يخزّن كام هواء حر؟» — الجواب بالقانون V×(P₁ − P₀) ÷ 1.013: من ضغط البداية 4 بار حتى القطع 8 بار يخزّن الخزان 1,974 لتر هواء حر، وأدواتك لا تستهلك من كل هذا بل من النطاق بين التشغيل والقطع فقط: من 8 إلى 6 بار 987 لتر متاحة. وزمن التعبئة من كمبروسر 200 L/min = 600 ثانية = 10 دقائق، والاستنزاف بأدوات 400 L/min = 150 ثانية = 2.5 دقيقة.

وأهم رقم يحمي ماكينتك: دورات التشغيل في الساعة = 3600 ÷ (زمن التعبئة + زمن الاستنزاف). كل بدءة تسخّن الملف وتسحب تيار بدء عالياً، وحد المكبس العملي 6–10 بدءات/ساعة. مثالنا يخرج 8 دورات/ساعة ✓، لكن نفس التشغيل على خزان 200 لتر يعطي 20 دورة/ساعة ✗ — أي أن حجم الخزان هو الفرق بين ماكينة تعيش وماكينة تحترق.

وفرّق دقيق يخلط كثيرين: العدّاد يقرأ الضغط الظاهري والفيزياء تعمل بـالمطلق — فـ 8 بار ظاهري = 9.013 بار مطلق. والخزانات المطرّقة (EN 286-1 أوروباً · ASME VIII أمريكا) وصمام الأمان المضبوط ≤ أقصى ضغط عمل هما شرط السلامة لا رفاهية.

حجم الخزان ضغط القطع/التشغيل/البداية إنتاجية الكمبروسر FAD استهلاك الأدوات الهواء الحر المخزّن والمتاح أزمنة التعبئة والاستنزاف دورات التشغيل/ساعة البطاقة الزمنية

مشهد الخزان: يمتلئ من الكمبروسر ويفرغ في الأدوات — والإبرة تتأرجح بين التشغيل والقطع

0 16 bar تشغيل 6.0 قطع 8.0 8.0 كمبروسر 200 L/min خزان 500 L أدوات 400 L/min

الإبرة تتأرجح بين ضغط التشغيل (cut-in) وضغط القطع (cut-out) — سرعة الاهتزاز ∝ زمن الدورة الحقيقي؛ وخط الأدوات يتحرك بسرعة ∝ استهلاكها. الخزان كامل عند ضغط القطع.

المدخلات

لتر
أحجام الخزانات القياسية (لتر)

—

bar

—

6.0 بار

—

bar

—

L/min

—

L/min

—

—

8 س

—

الحقول المظللة لا تمر الفحص — صحّحها أولاً. الحساب لحظي بلا زر: عدّل أي رقم فيتحدث الرسم والنتائج فوراً.

● دورات آمنة الدورات 8/ساعة داخل نطاق المكبس (حتى 10/ساعة) — الخزان يمنح الكمبروسر وقت راحة كافياً.
الهواء الحر المخزّن 1,974 لتر 500 × (8 − 4) ÷ 1.013
الهواء المتاح للأدوات 987 لتر 500 × (8 − 6) ÷ 1.013
زمن التعبئة 10.0 دقيقة = 600 ث
زمن الاستنزاف 2.50 دقيقة = 150 ث
دورات التشغيل 8.0 دورة/ساعة 3600 ÷ 450 ث
زمن الدورة الكاملة 450 ث/دورة تعبئة 300 + استنزاف 150 ث
الضغط المطلق 9.013 bar مطلق 8 ظاهري + 1.013
البطاقة الزمنية (يومي · شهري · سنوي)
دورات يومية 64 بدءة/يوم 8.0 × 8 س
زمن عمل الكمبروسر 5.3 س/يوم 64 × 300 ث ÷ 3600
الزمن غير المحمّل 2.7 س/يوم 8 − 5.3 س
دورات شهرية 1,920 بدءة/شهر 64 × 30
دورات سنوية 23,360 بدءة/سنة 64 × 365

—

—

    الأحجام القياسية وزمن التعبئة والهواء الحر (من 4 إلى 8 بار)

    الحجمهواء حر (4→8 بار)تعبئة @ FAD 100تعبئة @ FAD 200تعبئة @ FAD 350
    100 L394.9 L4.0 د2.0 د1.1 د
    200 L789.7 L8.0 د4.0 د2.3 د
    270 L1,066.1 L10.8 د5.4 د3.1 د
    500 L1,974.3 L20.0 د10.0 د5.7 د
    1000 L3,948.7 L40.0 د20.0 د11.4 د

    الأرقام بلا احتياج للتعديل — غيّر FAD والحجم في الحاسبة لأي حالة أخرى. لاحظ: مضاعفة الحجم تضاعف زمن التعبئة وتقلّل الدورات/ساعة إلى النصف.

    جدول تحويل الوحدات (bar ↔ psi و L ↔ gal)

    الضغطpsiالحجمجالون أمريكي
    6 bar87.0100 L26.4
    8 bar116.0200 L52.8
    10 bar145.0270 L71.3
    13 bar188.6500 L132.1
    16 bar232.11000 L264.2

    المعاملات: 1 bar = 14.5038 psi و1 جالون أمريكي = 3.785 لتر — الخزانات الأمريكية تُعلن بالجالون والـ CFM، والأوروبية باللتر والبار، والحساب هنا واحد.

    المقارنة بين المراجع: أمريكا وأوروبا ومصر

    البندأمريكا (US)أوروبا (EU/ISO)مصرالأثر على الرقم
    معيار الخزانASME VIII (U-stamp)EN 286-1 (سعة بسيطة ≤ 30 bar)سوق محلي فيه خزانات بلا مطرقةتحذير أمان دائم: بطاقة الضغط (nameplate) شرط قبول — الخزان غير المطرّق خطر
    وحدة الحجمجالون أمريكي (US gal)لترلتر1 gal = 3.785 L — جدول التحويل أعلاه
    الضغطpsi (و psig/psia)بار (bar gauge)بارالحساب بالبار؛ والفرق ظاهري/مطلق واحد فيزيائياً
    الضغط المطلقpsia = psig + 14.7bar abs = bar gauge + 1.013نفسهامفتاح الحساب الصحيح — 8 ظاهري = 9.013 مطلق
    صمام الأمان (PSV)ASME Sec. VIII (set ≤ MAWP)ISO 4126مستورد غالباًتحذير: PSV مضبوط ≤ أقصى ضغط عمل للخزان (إلزامي)
    حد بدءات المكبس6–10 بدءة/ساعة (موردون)نفسه (ممارسة)نفسهشرط الحجم العملي للخزان (العدّاد/الشارة)
    المراجع الأساسية
    1. EN 286-1 — خزانات الضغط البسيطة غير الملهوبة (السعة البسيطة) في أوروبا.
    2. ASME BPVC Section VIII — تصنيف خزانات الضغط الأمريكية (U-stamp).
    3. ISO 4126 — أجهزة الأمان الواقية من الضغط الزائد (صمامات الأمان).
    4. ISO 1217 — قياس سعة تفريغ الكمبروسر (FAD) الذي تعتمد عليه إنتاجية الماكينة.
    5. ISO 8573-1 — جودة الهواء المضغوط (رطوبة/زيت/جسيمات) — لا تدخل الحجم لكنها تحدد المجففات والفلاتر.

    القوانين اللي الحساب ماشي عليها

    الهواء الحر المخزّن (لتر) = V × (P₁ − P₀) ÷ 1.013 — من ضغط البداية حتى القطع (1.013 تحويل الجو)
    الهواء المتاح للأدوات (لتر) = V × (P₁ − P₂) ÷ 1.013 — بين ضغطي التشغيل والقطع (البطارية المفيدة)
    زمن التعبئة (ث) = V × (P₁ − P₀) ÷ Q — حيث Q = FAD ÷ 60 (لتر/ثانية)
    زمن الاستنزاف (ث) = V × (P₁ − P₂) ÷ Q_سحب — Q_سحب = استهلاك الأدوات ÷ 60
    الدورة (ث) = V×(P₁−P₂)/Q + V×(P₁−P₂)/Q_سحب — تعبئة النطاق + استنزافه
    دورات/ساعة = 3600 ÷ زمن الدورة — حد المكبس العملي 6–10 بدءة/ساعة
    الضغط المطلق (bar) = الضغط الظاهري + 1.013
    البطاقة الزمنية: دورة/ساعة × ساعات التشغيل = بدءات/يوم (×30 شهرياً، ×365 سنوياً) · زمن التحميل = البدءات × زمن تعبئة النطاق

    ملاحظات مهمة

    1. صمام أمان (PSV) مضبوط ≤ أقصى ضغط عمل للخزان — إلزامي ومفحوص دورياً؛ الخزان بلا صمام أمان خطر انفجار حقيقي.
    2. مقياس ضغط معاير ومرئي للمشغّل، ومفتاح ضغط (pressure switch) مضبوط على P₂/P₁ المطلوبَين.
    3. صرف المكثفات يومياً (يدوي أو تلقائي) — الماء يرسب في الخزان ويأكل جداره من الداخل (الصدأ قاتل الخزانات).
    4. فحص صدأ داخلي دوري عبر فتحة التفتيش، وفحص هيدروستاتيكي دوري للخزانات القديمة.
    5. لا تُعلّق الأدوات أو الخطوط على الخزان مباشرة — وصلة مرنة تمنع إجهاد نقاط اللحام.
    6. الخزان ثابت القاعدة على أرض مستوية ومعزول اهتزازياً، وبعيد عن مصادر الحرارة.
    7. ΔP أكبر يطيل الزمن بين البدءات لكن يرفع الضغط على الأدوات والتسريب والطاقة — توازن 2 بار نموذجي.

    الحساب على أساس الغاز المثالي عند درجة الحرارة المحيطة: الهواء الحر = V×ΔP÷1.013، وأزمنة التعبئة/الاستنزاف t = V×ΔP÷Q بوحدات اللتر واللتر/ثانية. يُفترض FAD ثابتاً عبر النطاق (فعلياً ينخفض قليلاً عند الضغط الأعلى) والاستهلاك ثابتاً (واقعياً متقطع). لا يشمل: حجم المكثفات المترسبة، دروب تبريد الهواء الحرارية، منحنى الخنق للكمبروسر، تحجيم صمام الأمان المعياري (PSV sizing وفق ISO 4126)، ولا حالة الخزان الساخن — والخزانات فوق 30 بار أو الأنظمة الخاصة تحتاج تصميماً موثّقاً. الاختيار النهائي لصمام الأمان وتصنيف الخزان مسؤولية مهندس معتمد.

    كيف تستخدم الحاسبة

    1. اختر حجم الخزان: اضغط زر حجم قياسي (100/200/270/500/1000) أو اكتب قيمة يدوية.
    2. حدد ضغط القطع (أعلى) الذي يتوقف عنده الكمبروسر، وحرّك سلايدر ضغط التشغيل (أدنى) الذي يبدأ عنده.
    3. أدخل ضغط البداية للتعبئة (الضغط الذي تنطلق منه) — يحدّد الهواء الحر المخزّن وزمن التعبئة.
    4. أدخل إنتاجية الكمبروسر FAD (من datasheet الماكينة بمعيار، لا سعة التزيح).
    5. أدخل استهلاك أدواتك (0 = إخفاء زمن الاستنزاف والدورات).
    6. اختر نوع الكمبروسر واضبط ساعات التشغيل اليومية للبطاقة الزمنية.
    7. راجع الهواء المتاح وزمن التعبئة والاستنزاف ودورات/ساعة — وطابق الدورات مع حد ماكينتك قبل قرار الحجم.

    الأسئلة الشائعة

    خزان 500 لتر عند 8 بار يخزّن كام؟

    من 4→8: 1,974 لتر هواء حر (V×ΔP÷1.013) — أي حوالي 4 أضعاف حجمه بالظاهر.

    التعبئة كام دقيقة؟

    كمبروسر 200 L/min يرفع 500 L من 4→8 في 10 دقائق — ومن 6→8 فقط: 5 دقائق.

    أدواتي تفرّغه كام؟

    سحب 400 L/min يهبط بالضغط من 8→6 في 2.5 دقيقة — وكل ما زاد الخزان طال الزمن المتاح.

    ليه نقسم على 1.013؟

    لتحويل «الضغط الزائد» إلى «حجم هواء حر عند الجو» — بدونها فرق تقريبي ~1.3٪ فقط، لكن الدقة أفضل.

    المطلق مقابل الظاهري؟

    العدّاد يقرأ ظاهرياً والفيزياء تعمل بالمطلق: 8 ظاهري = 9.013 مطلق — جداول كثيرة تخلط بينهما.

    عدد مرات تشغيل المكبس؟

    دورة تعبئة+استنزاف: خزان 500 ≈ 8 دورات/ساعة آمنة، وخزان 200 ≈ 20 دورة/ساعة فوق حد المكبس (6–10) — كبّر الخزان.

    الكمبروسر لا يواكب الاستهلاك؟

    FAD أقل من الاستهلاك المستمر ⇒ الضغط يهبط بلا توقف — الحل كمبروسر أكبر لا خزان أكبر.

    نطاق ΔP أكبر أفضل؟

    نعم للدورات (وقت أطول بين البدءات) لكنه يرفع ضغط التشغيل فوق حاجة الأدوات (تسريب وطاقة) — توازن 2 بار نموذجي.

    تصريف المكثفات؟

    كل توقف يرسب ماءً في الخزان — صرف يدوي/تلقائي يومياً؛ الصدأ من الداخل قاتل الخزانات.

    الخزان بلا مطرقة؟

    خطر حقيقي (انفجار خزانات صدئة بلا صمام أمان) — اكتب بطاقة الضغط (EN 286-1/ASME VIII) وصمام أمان مضبوط ≤ أقصى ضغط عمل.

    أدوات مرتبطة

    حاسبة اختيار الكمبروسر وخزان الهواء حاسبة استهلاك الهواء المضغوط حاسبة حجم الخزان الهندسي حاسبة قوة الأسطوانة الهوائية كل الأدوات
    الهواء الحر 1,974 L الدورات 8/س ✓ دورات آمنة
    مقارنة:

    سياسة الاسترجاع

    شحن مجاني واسترجاع سهل خلال 14 يوماً لضمان تجربة تسوق خالية من المخاطر.

    الشحن السريع

    توصيل سريع وآمن لجميع المناطق مع تتبع لحظي لطلبك.

    الدعم الفني

    فريق دعم فني متاح على مدار الساعة لمساعدتك في أي وقت.

    ضمان الجودة

    منتجات أصلية مع ضمان لمدة سنتين على جميع القطع.