Spiediena tvertne ir slēgts trauks, kas satur šķidrumus, gāzes vai gaisu ar lielāku spiedienu nekā apkārtējās vides spiediens. Spiedienu parasti kontrolē ar virkni vārstu un izplūdes mērinstrumentu, kas notur saturu stabilu, neļaujot tam aizdegties vai eksplodēt. Ir vairāki iemesli, kāpēc šāda veida tvertnes ir vajadzīgas, lai gan specifika mēdz atšķirties atkarībā no tā, kas ir ietverts. Spiediena ūdens tvertnes bieži tiek izmantotas kopā ar aku sistēmām, ko izmanto, piemēram, ūdens piegādei mājā, un papildu spiediens palīdz novadīt šo ūdeni ēkā. Rūpnieciskais un komerciālais lietojums var ietvert gāzes tvertnes metināšanai vai skābekļa tvertnes pacientiem slimnīcā. Gaisa tvertnes visbiežāk izmanto kopā ar mehāniskiem gaisa instrumentiem vai zemūdens ekspedīcijās, kad piekļuve gaisam ir izšķiroša cilvēka izdzīvošanai. Spiediens notur gaisu un ļauj to atbrīvot tikai tad, kad tas ir nepieciešams.
Kāpēc spiediena palielināšana var būt svarīga
Šķidrumu, gāzu un gaisa turēšana zem spiediena parasti ir viens no visefektīvākajiem ierobežošanas veidiem, taču papildus tam tas var arī daudz palīdzēt, kad runa ir par regulētu izsniegšanu. Kad kaut kas tiek turēts zem spiediena, ir noteikts enerģijas slieksnis, kas tiek uztverts ar to, un, lai gan pamatā esošā fizika var būt sarežģīta, pamatjēdziens nav tāds: kad enerģija ir ierobežota, tā meklēs atbrīvošanos. Lēnām un apzināti izlaižot saturu zem spiediena, cilvēki var izmantot šo enerģiju kādā noderīgā veidā. Piemēram, nospiesta aerosola baloniņa rada aerosolu; zem spiediena ūdens, kad tas ir atbrīvots, rada spēcīgu izteiksmi dušās un izlietnēs visā mājā.
Ir daudz dažādu spiediena tvertņu veidu. Tiem ir dažādas formas un izmēri, un tiem ir dažādi paredzētie mērķi; daži ir paredzēti individuālai lietošanai vai lietošanai mājās, bet citi ir ražoti gandrīz tikai rūpniecībai. Tomēr viņiem visiem kopīgs ir viņu vispārējais mērķis saglabāt kaut ko tādu, lai to varētu selektīvi un ar nolūku atbrīvot, parasti nelielos daudzumos. Spiediens parasti nozīmē, ka vienkārši atverot vārstu vai piekļūstot saturam, tas netiks atbrīvots līdz galam, atverot parasto vāku.
Izmantojiet ūdenim
Ir divi pamata modeļi, kad runa ir par spiediena ūdens tvertnēm. Tradicionālā spiediena tvertne satur ūdeni iepriekš noteiktā līmenī, atstājot augšpusē vietu gaisam. Jaunāks stils ietver urīnpūsli, kas ir izgatavots no gumijas. Šis urīnpūslis atrodas tvertnes iekšpusē un satur ūdeni. Gaiss tvertnes iekšpusē, bet urīnpūšļa ārpusē rada spiedienu.
Mājās tos, iespējams, visbiežāk izmanto urbuma ūdenim. Tvertne izsūknēs ūdeni no zemes un turēs to tvertnē, līdz tas būs nepieciešams lietošanai. Kad jaucējkrāns ir ieslēgts, ūdens iztukšo tvertni un ieplūst ūdens līnijās, kas ved uz jaucējkrānu. Sūknis uztver, ka ūdens tvertnē ir samazinājies, un tvertne sāk sūknēt, lai pati uzpildītu. Kad ūdens tvertnē sasniedz normālu līmeni un atgriežas normālā spiediena līmenī, sūknis izslēgsies.
Izplatīta problēma ar spiediena ūdens tvertnēm ir saistīta ar sūkņa pārpildīšanu. Tas ir acīmredzams, kad sūknis pēc neilga laika nepārtraukti ieslēdzas un izslēdzas. Tvertnē bez urīnpūšļa tas notiks, kad gaisa telpa tvertnē ir samazinājusies. Gaisu var pievienot tvertnei ar gaisa kompresoru caur augšējo atveri, lai atgrieztu gaisa un ūdens līdzsvaru atbilstošā līmenī.
Gāzes tvertnes
Augstspiediena gāzes tvertnēm ir daudz pielietojumu. Propānu un dabasgāzi var izmantot gan mājsaimniecības apkurei, gan arī gāzes grila darbināšanai. Hēliju izmanto metināšanai un arī balonu spridzināšanai. Oksiacetilēns, argons, oglekļa dioksīds, skābeklis, slāpeklis un ūdeņraža gāzes tiek izmantotas dažādos metināšanas veidos. Spiedienu skābekli izmanto arī pacientiem mājās vai slimnīcā, lai uzlabotu gaisa kvalitāti efektīvākai elpošanai, un tas ir izplatīts arī niršanai ar akvalangu un citos zemūdens izpētēs.
Saspiests gaiss
Pneimatisko instrumentu darbināšanai bieži izmanto spiediena gaisa tvertnes. Visbiežāk izmanto maināmās riepas uzgriežņu atskrūvēšanai un pievilkšanai un trieciena uzgriežņu atslēgas izmantošanai, lai iegūtu noteiktu spiedienu uz kādu daļu. Dažreiz tiek izmantoti arī pūtēji, lai pūstu saspiestu gaisu.
Drošības mehānismi
Drošības nolūkos spiediena tvertnēm parasti sāk izplūst saturs, ja tās kļūst nestabilas. Vairumā gadījumu tā ir labāka alternatīva tvertnes pārsprāgšanai vai eksplozijai. Lai nodrošinātu drošību, visu veidu spiediena tvertnēm parasti tiek piešķirts šāda veida drošības mehānisms. Atkarībā no satura tiem var būt arī rezerves vārsti un kontroles mērinstrumenti, lai novērstu nejaušu izšļakstīšanos vai noplūdi.