标况和工况之间的不同是什么呢?如何计算气体状态?标况流量与工况流量又该如何转换呢? 今天,小编就来帮你轻松搞定标况和工况的相关知识。 (一)标况和工况的区别
工况:实际工作状态下的流量,单位:m3/h 标况:温度20℃、一个大气压(101.325kPa)下的流量,单位:Nm3/h 注意:通常所指的标况是温度为0℃(273.15开尔文)和压强为101.325千帕(1标准大气压,760毫米汞柱)的情况, 区别于我国工业气体标况的规定。 两种状态下的单位都是一样的,只是对应的流量不同而已。 另外不同国家所指的标态也不一样。 (二)计算方程
根据理想气体状态方程:pV=nRT。 这个方程有4个变量:p是指理想气体的压强,V为理想气体的体积, n表示气体物质的量,而T则表示理想气体的热力学温度; 还有一个常量: R为理想气体常数。 PV/T=nR为常数,所以P1×V1/T1=P2×V2/T2 设标况下体积流量为V0,温度T0=273+20=293k,压力P0=101.325Kpa=0.101325Mpa, 工况下体积流量为V,温度T(摄氏度),压力P(表压力,Mpa), 忽略压缩因子的变化有V*(P+0.101325)/(T+273)=V0*P0/T0
标况丨工况流量换算公式与实例
注意:一般天然气都是中低压输送,低压入户,都是带有压力的,属于工况。 天然气的计量按标准状态(严格的说是准标准状态,我们叫它常态)来计量的,一般贸易计量按20℃, 1个大气压力(0.1013MPa)状态下的体积计量,比标准状态下的体积稍大一些, 对卖方有利(因为本来是乘以273,按照20℃的话就是乘以273+20,所以变大了)。 在国际标准中的标准状态是0℃,1个标准大气压力。 对于气体来说不同的压力,其体积会差很大(气体很易压缩),当然体积流量会差很大, 同径条件下不同工况下的流速自然也会差很大,比方同直径蒸汽管线对于10bar和3.5bar时最大流量是不同的。 工艺计算时用工况或用标况取决于你查的图表、用的常数,两种状态的计算都是可能出现的。 比方在定义压缩机参数时,我们常用标况下的参数来给厂家提条件, 同时我们也提供温度大气压力等参数供做工况下的校正,这么做的好处是我们可以用同一个状态来表明参数, 就如同泵的性能曲线都是用清水来说的,没人会说汽油的性能曲线是什么, 原油的性能曲线又是什么。在很多计算中用的都是工况,比方计算流速时.
标况丨工况流量换算公式与实例
(三)气体的标准状态 气体的标准状态分三种: (1)1954年第十届国际计量大会(CGPM)协议的标准状态是:温度273.15K(0℃),压力101.325KPa。 世界各国科技领域广泛采用这一标态。 (2)国际标准化组织和美国国家标准规定以温度288.15K(15℃), 压力101.325KPa作为计量气体体积流量的标态。 (3)我国《天然气流量的标准孔板计算方法》规定以温度293.15K(20℃), 压力101.325KPa作为计量气体体积流量的标准状态。 天然气标况体积换算公式和普通气体的不一样,必须符合中国石油天然气总公司发布的标准。 气体的气态方程式: Qn=Zn/Zg*(Pg+Pa)/Pn*Tn/Tg*Qg 式中: Qn——标准状态下的体积流量(Nm3/h) Zn——标准状态下的压缩系数 Zg——工作状态下的压缩系数 Pg——表压(KPa) Pa——当地大气压(KPa) Pg+Pa——工况下的绝对压力 Pn——标准大气压(101.325KPa) Tn——标准状态下(天然气国标20℃)的绝对温度(293.15K) Tg——介质的绝对温度(273.15+t)K t——被测介质的摄氏温度(℃) Qg——未经修正的体积流量(m3/h) 注:带n的是标况参数,带g的是工况参数。 (四)标况与工况之间的换算实例 通常我们所说的流量为了便于统一的单位,都是述说的标况状态的流量; 而工厂运行记录的实际流量基本都是工况状态下的流量。 1.标况流量到工况流量换算的实例: 问题:空压机额定产气量2立方/分钟,管道压力8公斤,实际管道的工况流量是多少? 解答:粗略计算,假设压缩空气温度20度。 工况流量=2/(0.8+0.101325)*0.101325=0.2248立方/分钟 式中:0.101325是大气的绝对压力;0.8为管道压力,单位是MPa。 2.工况流量到标况流量换算的实例: 问题:氧气管道压力12公斤,工况流量10立方/小时,标况流量是多少? 解答:假设温度为20度,不参与运算。 标况流量=10/0.101325*(1.2+0.101325)=128.43立方/小时 式中:0.101325是大气的绝对压力;1.2为管道压力,单位是MPa。 (五)流量计选型计算实例
问题:已知某一供气管线的实际工作压力为(表压)0.8MPa~1.2MPa,介质温度范围为-5℃~40℃, 供气量为3000~10000Nm3/h(标况流量),在不考虑天然气组分情况下,要求确定流量计的规格型号。 解答:根据气态方程先将标况流量换算成工况流量,然后再选择合适的口径。 气体方程式如下: Qb=Q×PTb/PbT×Zb/Zg=QCF2 式中:C为换算系数;F为气体压缩因子 计算: ①当介质压力最低,温度最高时,应具有最大标况体积流量, 即Qb=Q×PTb/PbT×Zb/Zg=QCF2=1200.87m3/h ②当介质压力最高,温度最低时,应具有最小标况体积流量, 即Qmin=213.51m3/h 从以上计算结果得知,要选择的流量计其工况流量范围为(214-1200)m3/h。 根据计算的流量范围,选择满足工况要求的流量计。
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