爱说车_工况和标况怎么换算(工况和标况怎么换算公式)

工况和标况怎么换算(工况和标况怎么换算公式)

更新时间:2022-11-18 14:04 出处:网络

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

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。

(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。