Zbiornik ciśnieniowy to zamknięte naczynie, które utrzymuje ciecze, gazy lub powietrze pod ciśnieniem wyższym niż ciśnienie otoczenia w pobliskim środowisku. Ciśnienie jest zwykle kontrolowane za pomocą szeregu zaworów i wskaźników zwalniających, które utrzymują stabilną zawartość, nie pozwalając jej na spalenie lub wybuch. Istnieje wiele powodów, dla których tego rodzaju zbiorniki są potrzebne, chociaż ich specyfika różni się w zależności od tego, co jest w nich zawarte. Zbiorniki na wodę pod ciśnieniem są często używane w połączeniu z systemami studni używanymi na przykład do dostarczania wody do domu, a dodatkowe ciśnienie pomaga wprowadzić tę wodę do budynku. Zastosowania przemysłowe i komercyjne mogą obejmować zbiorniki gazu do spawania lub zbiorniki tlenu dla pacjentów w szpitalu. Zbiorniki z powietrzem są najczęściej używane w połączeniu z mechanicznymi narzędziami pneumatycznymi lub podczas wypraw podwodnych, gdy dostęp do powietrza ma kluczowe znaczenie dla przetrwania człowieka. Ciśnienie utrzymuje powietrze w zamknięciu i pozwala na jego uwolnienie tylko wtedy, gdy jest to potrzebne.
Dlaczego zwiększanie ciśnienia może być ważne
Utrzymywanie płynów, gazów i powietrza pod ciśnieniem jest zwykle jednym z najskuteczniejszych sposobów ograniczania, ale poza tym może również bardzo pomóc, jeśli chodzi o regulowane dozowanie. Kiedy coś jest utrzymywane pod presją, istnieje pewien próg energii, który jest przez to uchwycony, i chociaż podstawowa fizyka może być skomplikowana, podstawowa koncepcja nie jest taka: kiedy energia jest zawarta, będzie szukała uwolnienia. Powolne i celowe uwalnianie zawartości pod presją pozwala ludziom wykorzystać tę energię w użyteczny sposób. Na przykład aerozol pod ciśnieniem może wytwarzać spray po naciśnięciu; raz uwolniona woda pod ciśnieniem tworzy silną ekspresję w prysznicach i umywalkach w całym domu.
Istnieje wiele różnych typów zbiorników ciśnieniowych. Występują w wielu kształtach i rozmiarach i mają szereg różnych celów; niektóre są przeznaczone do użytku indywidualnego lub domowego, inne są produkowane prawie wyłącznie dla przemysłu. To, co ich wszystkich łączy, to ich ogólny cel, jakim jest przechowywanie czegoś w taki sposób, aby można go było selektywnie i celowo uwalniać, zwykle w niewielkich ilościach. Zwiększanie ciśnienia zwykle oznacza, że zwykłe otwarcie zaworu lub uzyskanie dostępu do zawartości nie uwolni go do końca, tak jak mogłoby to spowodować zwykłe otwarcie pokrywy.
Użyj do wody
Istnieją dwa podstawowe modele zbiorników na wodę pod ciśnieniem. Tradycyjny zbiornik ciśnieniowy utrzymuje wodę na wcześniej określonym poziomie, pozostawiając miejsce na trochę powietrza u góry. Nowszy model zawiera pęcherz wykonany z gumy. Ten pęcherz znajduje się wewnątrz zbiornika i zatrzymuje wodę. Powietrze w zbiorniku, ale na zewnątrz pęcherza wytwarza ciśnienie.
W domu są one prawdopodobnie najczęściej używane do zastosowań w studniach. Zbiornik wypompuje wodę z ziemi i zatrzyma ją w zbiorniku, aż będzie potrzebna do użycia. Gdy kran jest odkręcony, woda opróżnia zbiornik i dostaje się do przewodów wodnych prowadzących do kranu. Pompa wyczuwa, że woda w zbiorniku zmniejszyła się i zbiornik zaczyna pompować, aby się napełnić. Kiedy woda w zbiorniku osiągnie normalny poziom i powróci do normalnego poziomu ciśnienia, pompa wyłączy się.
Częsty problem ze zbiornikami na wodę pod ciśnieniem ma związek z wybiegiem pompy. Jest to widoczne, gdy pompa stale włącza się i wyłącza po krótkim czasie pracy. W zbiorniku bez pęcherza nastąpi to, gdy zmniejszy się przestrzeń powietrzna w zbiorniku. Powietrze można dodać do zbiornika za pomocą sprężarki powietrza przez górny otwór, aby przywrócić równowagę powietrza i wody do odpowiednich poziomów.
Zbiorniki na gaz
Wysokociśnieniowe zbiorniki na gaz mają wiele zastosowań. Propan i gaz ziemny mogą być używane zarówno do ogrzewania gospodarstw domowych, jak i do obsługi grilla gazowego. Hel jest używany do spawania, a także do nadmuchiwania balonów. Gazy tlenowo-acetylenowe, argon, dwutlenek węgla, tlen, azot i wodór są wykorzystywane w różnych formach spawania. Tlen pod ciśnieniem jest również stosowany u pacjentów w domu lub w szpitalu w celu poprawy jakości powietrza w celu wydajniejszego oddychania, a także jest powszechny w nurkowaniu i innych podwodnych eksploracjach.
Powietrze pod ciśnieniem
Zbiorniki sprężonego powietrza są często używane do zasilania narzędzi pneumatycznych. Najczęstsze zastosowania to luzowanie i dokręcanie nakrętek kół w oponie, która ma być wymieniona oraz użycie klucza udarowego w celu uzyskania określonego nacisku na część. Czasami stosuje się również dmuchawy do przedmuchiwania sprężonym powietrzem.
Mechanizmy bezpieczeństwa
Ze względów bezpieczeństwa zbiorniki ciśnieniowe zwykle zaczynają przeciekać swoją zawartość, jeśli staną się niestabilne. W większości przypadków jest to lepsza alternatywa dla rozerwania lub wybuchu zbiornika. Aby zapewnić bezpieczeństwo, wszystkie rodzaje zbiorników ciśnieniowych są zwykle wyposażone w ten rodzaj mechanizmu bezpieczeństwa. W zależności od zawartości mogą również posiadać zawory zapasowe i wskaźniki kontrolne, aby zapobiec przypadkowemu rozlaniu lub uwolnieniu.