各种瓶装气体计算方法

   2019-08-05 465
核心提示:各种瓶装气体计算方法

按每天更换一次气瓶的情况来计算汇流排的总瓶数。3天备用的实瓶和空瓶最好存放在专设的气瓶库中。气站每个房间的气瓶总数不得超过20瓶。

1. 压缩气体

假设:

(1).钢瓶水容积 V = 40 L;

(2).压缩气体的充气压力  P =12.6 MPa(绝对压力)

(3).汇流排自动切换压力  P1 =1.1MPa (绝对压力);

(4).不考虑管路的容积;

(5).气体体积变化时温度不变。

计算公式

        V1 = V P / P1 –V

        V0 = V1P1 / P0

    式中:

        V1 —— 压力为P1时的可用气体容积(L);

        P0 —— 标准大气压,绝对压力近似为 0.1 MPa;

        V0 —— 压力为标准大气压的可用气体容积(L)。

计算结果

        V1 = 40×12.6/1.1-40 = 418.18 L

V0 = 418.18×1.1/0.1 = 4600 L

2. 液态二氧化碳

医用液态二氧化碳钢瓶标准充装系数为0.6Kg/L。40升钢瓶一般只装16~18 Kg 液态二氧化碳。液态密度为1041.07 Kg/m3。气化温度为31℃。饱和蒸汽压力为7.39MPa。当温度上升到54℃时,钢瓶压力可达15MPa。标准状态下二氧化碳的气体密度为ρ=1.977g/L。

假设:

(1).钢瓶内容积 V = 40 L;

(2).充装量18Kg;

(3).汇流排自动切换压力  P1 =1.1MPa (绝对压力);

(4).不考虑管路的容积;

(5).气体体积变化时温度不变。

计算公式

18Kg液态二氧化碳汽化生成的标准气体体积:

    V3 = 18000/1.977 =9105 L

汇流排切换时,钢瓶内残留气体换算成标准气体的体积:

    V4 = VP1 / P0 = 40×1.1/0.1 = 440 L

压力为标准大气压的可用气体容积:

    V0 = V3-V4 = 8665 L

3. 液态笑气

笑气也可以液态的形式储存于钢瓶中。其存储压力为其饱和蒸汽压(-20℃时为1834kPa  ;0℃时为3171kPa;20℃时为5168kPa)。当温度为-88.33℃、压力为101.325kPa时,液体密度为1281.5kg/m3。当充装系数≤0.5Kg/L时,40升钢瓶最多可装20 Kg液态笑气。标准状态下二氧化碳的气体密度为ρ=1.978g/L。

假设:

(1).钢瓶内容积 V = 40 L;

(2).充装量20Kg;

(3).汇流排自动切换压力  P1 =1.1MPa (绝对压力);

(4).不考虑管路的容积;

(5).气体体积变化时温度不变。

计算公式

20Kg液态笑气汽化生成的标准气体体积:

        V5 = 20000/1.978 =10111 L

汇流排切换时,钢瓶内残留气体换算成标准气体的体积:

        V6 = VP1 / P0 = 40×1.1/0.1 = 440 L

压力为标准大气压的可用气体容积:

V0 = V5-V6 = 9671 L

因此,采用瓶装液态笑气时,1瓶液体的使用时间约为压缩气体的1倍。

4. 每张床位每天需用的气瓶数

每张床位每天需用的气瓶数

[注]:1.当采用以压缩空气为动力的呼吸机时。

2.表中的单嘴流量是按现行设计状态设定的。

5. 溶解乙炔气体

按国家标准规定,每个溶解乙炔气瓶的乙炔充装量为5Kg乙炔气体。市场上购买的溶解乙炔气可能每瓶只能用3Kg。

6. 焊割用氧气

市场上常用的气瓶一般是容积为40L,最高充气压力为15MPa的高压无缝钢质气瓶。商品气的充气压力一般只能达到12.5MPa(绝对压力12.6 MPa)左右。假设气瓶放气至内压为0.15MPa(绝对压力0.25 MPa)时不再使用,则每瓶氧气的可用气量计算如下:

(1).压力为0.15MPa的可用氧气体积为

V1.5 = 40×12.6/0.25 - 40 = 1976 (L)

(2).压力为常压(绝对压力0.1 MPa)的可用氧气体积为

V0 = V1.5×0.25/0.1 = 4940 L = 4.94 m3

(3).可用氧气的重量为

G = 1.429×V0 = 7(Kg)。

7. 试验用氮气

气瓶容积为40L,充气压力为12.5MPa,气瓶余压为0.6MPa(绝对压力0.7MPa)时每瓶氮气的可用气量计算如下:

(1).绝对压力为0.7MPa的可用氮气体积为

(2)V=40L*12.5*10=5200L=5.2m3

V0.6 = 40×12.6/0.7 - 40 = 680 (L)

(2).压力为常压(大气压)的可用氮气体积为

V0 = V0.6×0.7/0.1 = 4760 L = 4.76 m3

(3).可用氮气的重量为

(4)M=密度*体积=5.2*1.14kg/m3=6kg

(5)氦气的重量=5.6m3*0.163kg/m3=1kg

(6)空气的重量=5.6m3*1.25kg/m3=6kg

G = 1.251×V0 = 6(Kg)

 
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