1 паскаль - чему равно давление в единицах измерения

Знание того, чему равен 1 паскаль, поможет разобраться в единицах измерения давления и правильно проводить инженерные расчеты в области гидравлики, пневматики, газодинамики. Давайте разберемся!

Определение паскаля как единицы давления

Паскаль (Па) - единица измерения давления в Международной системе единиц (СИ). Определяется как давление силы в 1 ньютон, равномерно распределенной по площади 1 квадратный метр:

1 Па = 1 Н / м2

Другими словами, если взять груз массой 1 кг и положить его на площадку размером 1 м2, то давление этого груза на поверхность будет равно 1 Па.

Соотношение паскаля с другими единицами давления

Паскаль является производной единицей СИ. Исходя из его определения, можно вывести соотношения с другими единицами:

• 1 Па = 10-5 бар
• 1 Па = 10-2 мм рт.ст.
• 1 Па = 9,8·10-6 кгс/см2

Также на практике используют приближенные соотношения:

1. 1 атм ≈ 100 кПа ≈ 0,1 МПа
2. 1 мм рт.ст. ≈ 133 Па
3. 1 мм вод.ст. ≈ 10 Па

Пример расчета давления в паскалях

Рассмотрим пример расчета давления, создаваемого водяным насосом. Допустим, насос закачивает воду под напором в 2 атмосферы в трубу диаметром 100 мм. Найдем давление в паскалях.

Из таблицы соотношений:

1 атм ≈ 100 кПа

Значит, 2 атм ≈ 2·100 = 200 кПа. Переводим кПа в Па: 200·1000 = 200000 Па.

Ответ: давление, создаваемое насосом в трубе, равно 200000 Па или 200 кПа.

Выбор приборов для измерения давления в паскалях

Для точного измерения давления в паскалях применяют цифровые или аналоговые манометры класса точности не ниже 1,0.

Диапазон измерений выбирают исходя из ожидаемого давления. Например, для измерения давления в домашней водопроводной сети достаточно манометра с верхним пределом 600 кПа или 6 бар.

При выборе манометра обращайте внимание на диапазон измерений и класс точности - это позволит получать показания в паскалях с требуемой точностью.

Применение знаний о 1 паскале на практике

Понимание того, чему равен 1 паскаль, важно для инженеров и технических специалистов, работающих в области гидравлики, пневматики, холодильной техники и других отраслях, связанных с давлением жидкостей и газов.

Например, при выборе насоса или компрессора необходимо учитывать требуемые параметры давления на выходе оборудования, которые задаются именно в паскалях или кратных единицах - кПа, МПа.

Инженеры, проектирующие трубопроводы, должны владеть навыками расчета допустимого давления для труб в паскалях во избежание разрывов или потерь при транспортировке жидкостей и газов.

Специалисты по гидропневмоавтоматике подбирают и настраивают приборы автоматики (манометры, датчики давления, предохранительные клапаны) в соответствии с рабочим давлением системы, выраженным в паскалях.

Таким образом, знание о том, чему равен 1 паскаль, позволяет квалифицированно подойти к решению многих практических инженерных задач.

Расчет давления газа в ресивере компрессора

Рассмотрим пример расчета давления газа в ресивере компрессорной установки в паскалях.

Исходные данные:

• Объем ресивера: 50 литров
• Масса воздуха в ресивере: 5 кг
• Температура сжатого воздуха: 45°C или 318 К

Давление газа рассчитаем по формуле:

p = m / V × R × T, где:

• m - масса газа, кг
• V - объем газа, м3
• R - газовая постоянная для воздуха 287 Дж/(кг·К)
• T - абсолютная температура газа, К

Подставляя значения, получаем:
p = 5 кг / 0,05 м3 × 287 Дж/(кг·К) × 318 К = 1 000 000 Па = 1 МПа

Ответ: давление воздуха в ресивере компрессора составляет 1 МПа или 1 000 000 Па.

Влияние давления на производительность насоса

Паскаль определяет рабочее давление в гидросистеме, создаваемое насосом. Увеличение давления позволяет насосу преодолевать гидравлическое сопротивление трубопроводов и потребителей, обеспечивая необходимый расход рабочей жидкости.

Однако с ростом давления снижается КПД насоса и растет потребляемая мощность электродвигателя. Поэтому рабочее давление должно быть оптимальным с точки зрения производительности и энергоэффективности гидросистемы.

Безопасное снижение давления в сосудах

При проведении ремонтных или очистных работ в емкостях, работающих под давлением, требуется постепенное снижение давления до безопасного уровня.

Согласно нормативам, избыточное давление внутри сосуда после сброса должно быть менее 50 кПа или 500 Па для возможности безопасного доступа.

Порядок сброса давления в сосуде до безопасного уровня

Рассмотрим пошаговый порядок снижения давления в сосуде, работающем под избыточным давлением:

1. Перекрыть запорную арматуру на входе и выходе сосуда, прекратив подачу рабочего вещества.
2. Убедиться, что задвижки и вентили полностью закрыты.
3. Подсоединить сбросной шланг к специальному патрубку или вентилю сброса давления.
4. Постепенно приоткрыть вентиль сброса давления и направить выходящий поток рабочего вещества в дренажную емкость.
5. Контролировать давление по манометру. Когда давление достигнет 50 кПа (500 Па), закрыть вентиль сброса давления.
6. Только после этого можно приступать к работам внутри сосуда!

Сброс давления нужно выполнять медленно во избежание гидравлического удара в системе. При этом требуется обеспечить безопасное отведение рабочего вещества из сосуда.

Неисправности при измерении давления

Возможные неисправности систем измерения давления в паскалях:

• Утечки в импульсных линиях манометра
• Загрязнение или закоксовка чувствительного элемента датчика давления
• Окисление контактных соединений приборов
• Выход из строя электронных компонентов вторичных приборов

Для поиска неисправностей может потребоваться временная замена датчиков и манометров на заведомо исправные. Также используют поверочные установки и меры давления для диагностики.