瓶裝氣體的計算

壓縮氣體

假設：

1、鋼瓶内容積V = 40 L：

2、壓縮氣體的充氣壓力P =12.6 MPa（絕對壓力)

3、彙流排自動切換壓力P1 =1.1MPa （絕對壓力）

4、不考慮管路的容積；

5、氣體體積變化時溫度不變。

計算公式

V1=VP/P1–V

V0=V1P1/P0

式中：V1——壓力為P1時的可用氣體容積（L）；

P0 —— 标準大氣壓，絕對壓力近似為 0.1 MPa；

V0 —— 壓力為标準大氣壓的可用氣體容積（L）。

計算結果：

V1 = 40×12.6/1.1-40=418.18L

V0 = 418.18×1.1/0.1=4600 L

一、液态二氧化碳

醫用液态二氧化碳鋼瓶标準充裝系數為0.6Kg/L。40升鋼瓶一般隻裝16～18 Kg 液态二氧化碳。液态密度為1041.07 Kg/m3。氣化溫度為31℃。飽和蒸汽壓力為7.39MPa。當溫度上升到54℃時，鋼瓶壓力可達15MPa。标準狀态下二氧化碳的氣體密度為ρ=1.977g/L。

假設：

1、鋼瓶内容積V=40L；

2、充裝量18Kg；

3、彙流排自動切換壓力P1=1.1MPa（絕對壓力）；

4、不考慮管路的容積；

5、氣體體積變化時溫度不變。

計算公式： 1

8Kg液态二氧化碳汽化生成的标準氣體體積：

V3=18000/1.977=9105L

彙流排切換時，鋼瓶内殘留氣體換算成标準氣體的體積：

V4=VP1/P0=40×1.1/0.1=440L

壓力為标準大氣壓的可用氣體容積：

V0=V3-V4=8665L

二、液态笑氣

笑氣也可以液态的形式儲存于鋼瓶中。其存儲壓力為其飽和蒸汽壓（-20℃時為1834kPa；0℃時為3171kPa；20℃時為5168kPa）。當溫度為-88.33℃、壓力為101.325kPa時，液體密度為1281.5kg/m3。當充裝系數≤0.5Kg/L時，40升鋼瓶最多可裝20 Kg液态笑氣。标準狀态下二氧化碳的氣體密度為ρ=1.978g/L。

假設：

1、鋼瓶内容積V=40L；

2、充裝量20Kg；

3、彙流排自動切換壓力P1=1.1MPa（絕對壓力）；

4、不考慮管路的容積；

5、氣體體積變化時溫度不變。

計算公式：

20Kg液态笑氣汽化生成的标準氣體體積：

V5=20000/1.978=10111L

彙流排切換時，鋼瓶内殘留氣體換算成标準氣體的體積：

V6=VP1/P0=40×1.1/0.1=440L

壓力為标準大氣壓的可用氣體容積：

V0=V5-V6=9671L

因此，采用瓶裝液态笑氣時，1瓶液體的使用時間約為壓縮氣體的1倍。

三、溶解乙炔氣體

按國家标準規定，每個溶解乙炔氣瓶的乙炔充裝量為5Kg乙炔氣體。市場上購買的溶解乙炔氣可能每瓶隻能用3Kg。

四、焊割用氧氣

市場上常用的氣瓶一般是容積為40L，最高充氣壓力為15MPa的高壓無縫鋼質氣瓶。商品氣的充氣壓力一般隻能達到12.5MPa（絕對壓力12.6 MPa）左右。假設氣瓶放氣至内壓為0.15MPa（絕對壓力0.25 MPa）時不再使用，則每瓶氧氣的可用氣量計算如下：

1、壓力為0.15MPa的可用氧氣體積為：

V1.5=40×12.6/0.25-40=1976（L）

2、壓力為常壓（絕對壓力0.1MPa）的可用氧氣體積為

V0=V1.5×0.25/0.1=4940L=4.94m3

3、可用氧氣的重量為G=1.429×V0=7（Kg）。

五、試驗用氮氣

氣瓶容積為40L，充氣壓力為12.5MPa，氣瓶餘壓為0.6MPa（絕對壓力0.7MPa）時每瓶氮氣的可用氣量計算如下：

1、絕對壓力為0.7MPa的可用氮氣體積為V0.6=40×12.6/0.7-40=680（L）

2、壓力為常壓（大氣壓）的可用氮氣體積為 V0=V0.6×0.7/0.1=4760L=4.76m3

3、可用氮氣的重量為G=1.251×V0=6（Kg）。

氧氣的換算

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