标方,标方流量和工况流量换算?
(一)标况和工况的区别
工况:实际工作状态下的流量标方,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。
标准立方米是气体流量计测量单位,我们常称为仿质量单位,因为它看似体积单位,其实为质量单位,它与使用地点的压力,温度没有任何关系,所以一般用于化工行业来计算参与化学反应气体的摩尔量或是质量。 如果气体为天然气,1标准立方米的质量还与天然气的组分有关,在天然气贸易结算计量时采用能量单位比较合理就因为同样的天然气质量,如其组分不同,则其发热量亦不同。 例:空气 1标准立方米=1.2041千克 (标准状态为101.325 kPa, 20°C) 流量 100 m3/h (标准状态)=120.41 kg/h 天然气 设天然气相对密度 d=0.6, 则 1标准立方米=1.2041×0.6=0.7225 kg 流量 100 m3/h (标准状态)=72.25 kg/h 天然气用20°C,煤气用0°C或20°C,这是历史原因造成的。在贸易结算中合同双方可协商用任何一个温度,称为合同温度。 国际上则采用15.6°C(60°F)或15°C(59°F)。 一般液态的变为气态的为600倍。即1立方600立方 气态看压力的,一般的CNG是200倍(20MPa),即1立方200立方
管道中流体压力与流量是完全两个概念。压力高的流体,其流量可高也可低。
工程上的压力是单位面积所受的力的大小。而流量是单位时间内,流体流经管道的量(重量或体积)。
这里,还有一个重要参数:流速。它是流体在管道内流动的平均速度。单位是:单位面积(管道内截面)输送的流量。即:流速乘管道截面积等于流量。
如流体是气体(可压缩性),流速一定,压力大的气体其流量当然也大。如管道大小一定,流量大的流体,流速当然也大;压力的损失(即管道阻力)与流速的平方成正比,也即与流量的平方成正比。
如把一定压力下的流体,在一定条件下(管道直径一样)直接排放到大气,流体压力能转换成速度能,压力高的流体其流速相应也高,流量当然也大。