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流量計測量氣體標(biāo)況流量的意義與換算

來源:西安三聯(lián)測控技術(shù)有限公司   2025年02月24日 16:03  
工況流量與標(biāo)況流量是氣體流量測量領(lǐng)域中兩種重要的流量表示方法。它們在應(yīng)用領(lǐng)域和計算方法上存在差異。下面將對這兩種流量的定義、計算方法及其在實踐中的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)說明。


一、定義及背景
1.工況流量:工況流量是指在實際工作條件下,氣體通過管道或設(shè)備的實際流量。這種流量通常受到管道阻力、設(shè)備性能以及氣體壓力、溫度等參數(shù)的影響。工況流量常常用于實際生產(chǎn)過程中,直接反映設(shè)備的運(yùn)行狀況和生產(chǎn)能力。
2.標(biāo)況流量:標(biāo)況流量是指在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,氣體通過管道或設(shè)備的流量。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)通常指的是溫度為0℃,壓力為101.325kPa的氣體狀態(tài)。標(biāo)況流量主要用于氣體計量、貿(mào)易結(jié)算等領(lǐng)域,具有較高的準(zhǔn)確性和公正性。
二、計算方法
1.工況流量的計算          
工況流量的計算需要考慮實際工作條件下氣體的壓力、溫度和管道阻力等因素。常用的工況流量計算公式為:         
Q_工況 = (P_1 / P_2) × (T_2 / T_1) × Q_標(biāo)況
其中,Q_工況為工況流量,P_1和P_2分別為管道進(jìn)、出口處的壓力,T_1和T_2分別為管道進(jìn)、出口處的溫度,Q_標(biāo)況為標(biāo)況流量。    
2.標(biāo)況流量的計算          
標(biāo)況流量的計算相對簡單,主要依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體密度和管道截面積進(jìn)行計算。公式如下:         
Q_標(biāo)況 = π × d^2 × v × ρ_標(biāo)況 / 4
其中,Q_標(biāo)況為標(biāo)況流量,d為管道直徑,v為氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的速度,ρ_標(biāo)況為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體的密度。       





圖片

三、流量計測量天然氣體積流量如何定義

天然氣流量計在計量天然氣流量過程中,使用的天然氣流量計計量器具會有標(biāo)況流量,工況流量的顯示,那么標(biāo)況流量和工況流量之間的不同是什么呢? 如何計算天然氣流量氣體狀態(tài)?標(biāo)況流量與工況流量又該如何轉(zhuǎn)換呢?


工況流量VS標(biāo)況流量



一、氣體的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是什么氣體標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)指系統(tǒng)在一定溫度,出自天然氣流量的標(biāo)準(zhǔn)孔板計算方法。通常,一個化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是指系統(tǒng)在一定溫度,100KPa的外壓,且生成氣體的分壓也為100KPa下氣體的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)目前有三種不同的表述: 1、溫度273.15K (0C) 、壓強(qiáng)101.325kPa。1954年第十屆國際計量大會(CGPM) 協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是: 溫度273.15K (0C),壓強(qiáng)101.325kPa。世界各國科技領(lǐng)域廣泛采用這一標(biāo)態(tài)。SH3005-1999《石油化工自動化儀表選型設(shè)計規(guī)范》采用的也是這一標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài) (5.1.1條) 。2、溫度288.15K (15C) ,壓強(qiáng)101.325kPa。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織和美國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以溫度288.15K (15C),壓強(qiáng)101.325kPa作為計量氣體體積流量的標(biāo)態(tài).3、溫度293.15K (20°C),壓強(qiáng)101.325kPa。GB/T21446-2008《用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計測量天然流量》、SY/T6143-2004《天然氣流量的標(biāo)準(zhǔn)孔板計量方法》采用的是這一標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。

二、工業(yè)氣體工況和標(biāo)況的區(qū)別工況: 實際工作狀態(tài)下的流量,單位: m3/h標(biāo)況: 溫度20、一個大氣壓(101.325kPa) 下的流量,單位: Nm3/h注意: 通常所指的標(biāo)況是溫度為0C (273.15開爾文)和壓強(qiáng)為101.325千帕 (1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,760毫米汞柱)的情況,區(qū)別于我國工業(yè)氣體標(biāo)況的規(guī)定兩種狀態(tài)下的單位都是一樣的,只是對應(yīng)的流量不同而已。另外不同國家所指的標(biāo)態(tài)也不一樣。

三、工業(yè)氣體工況和標(biāo)況如何換算根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程為pV=nRT。這個方程有4個變量: p是指理想氣體的壓強(qiáng),V為理想氣體的體積,n表示氣體物質(zhì)的量,而T則表示理想氣體的熱力學(xué)溫度還有一個常量: R為理想氣體常數(shù)。PV/T=nR為常數(shù),所以P1xV1/T1=P2xV2/T2設(shè)標(biāo)況下體積流量為V0,溫度T0=273+20=293k,壓力P0=101.325Kpa=0.101325Mpa,工況下體積流量為V,溫度T(攝氏度),壓力P(表壓力,Mpa),忽略壓縮因子的變化有V*(T+273)/293/(P+0.101325)(P+0.101325)/(T+273)=VO*PO/TO所以工況和標(biāo)況的換算公式為: V=V0*0.101325*

一、兩者的條件不同:

1、標(biāo)況 (即標(biāo)準(zhǔn)狀況)的條件: 溫度為0(273.15k) 和壓強(qiáng)為101.325千帕 (1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓760毫米汞柱)。

2、工況的條件: 標(biāo)準(zhǔn)工況的條件為4T=64.5C,是指供暖系統(tǒng)中供水溫度為95°C、回水溫度70°C室內(nèi)溫度18°C。二次工況的條件為4T=52.5°C,是指供暖系統(tǒng)中供水溫度為85°C、回水溫度60°C室內(nèi)溫度18°C。

兩者的概述不同:

1、標(biāo)況的概述: 是物理學(xué)與化學(xué)的理想狀態(tài)之一。高中課本以273開爾文和1大氣壓(約為101.325kPa)下為標(biāo)準(zhǔn)狀況。

2、工況的概述: 指設(shè)備在和其動作有直接關(guān)系的條件下的工作狀態(tài)。發(fā)動機(jī)在燃料消耗率低時的運(yùn)行狀態(tài)稱“經(jīng)濟(jì)工況”;在負(fù)荷超過額定值時的運(yùn)行狀態(tài)稱“超載工況”。


換算方法


第一種換算方法
Nm3/h在環(huán)保中常用,許多環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)均有表述,是指換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量,標(biāo)態(tài)為溫度273K(0度),壓力101325Pa.不是293K。
可按下式簡單換算:
V標(biāo)準(zhǔn)/V實際=273/(273+T實際),
V-體積流量T實際-實際氣溫,
他們的關(guān)系需要的條件是你的m3/h具體是在哪個壓力下,具體的溫度是多少?
P1V1/T1=P2V2/T2
Nm3/h是在0度或20度,一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的標(biāo)準(zhǔn)流量,后者是在工作溫度及工作壓力下的流量.通常叫標(biāo)立方,是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的排量。

第二種換算方法
Nm3是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,0度)時的體積,換算成m3用氣體方程
P1*V1/T1=P2*V2/T2
T是絕對溫度(攝氏度+273.15)P是絕對壓力(表壓+大氣壓)





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