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公告
公司生產(chǎn)的流量控制閥、壓差控制閥、全焊接球閥等產(chǎn)品被建設(shè)部定為工程建設(shè)推薦產(chǎn)品，先后被國家重點(diǎn)工程選用。2015年10月15日河北同力自控閥門制造有限公司（石家莊辦事處領(lǐng)導(dǎo)及技術(shù)人員）參加了此次會(huì)議，會(huì)議開展非常順利，參會(huì)設(shè)計(jì)院、暖通界內(nèi)人士云集。此次《河北省暖通空調(diào)制冷學(xué)術(shù)年會(huì)》河北同力公司展出了2015年新產(chǎn)品鋼制焊接熱力入口裝置、平衡閥及焊接球閥；
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河北同力告訴您管道壓力、流速、流量計(jì)算，標(biāo)況和工況流量的轉(zhuǎn)換
標(biāo)簽：全焊接球閥|流量控制閥|球閥
在實(shí)際
工業(yè)管道工程設(shè)計(jì)
中，我們經(jīng)常會(huì)根據(jù)客戶所給的相關(guān)技術(shù)參數(shù)來設(shè)計(jì)符合實(shí)際生產(chǎn)要求的合理的工程方案，所以，如何
確定管道內(nèi)流速V、壓力P、流量Q
三者之間的關(guān)系變得尤為重要。
現(xiàn)簡單從理論上介紹一下
三者之間的關(guān)系，
舉個(gè)例子：
例
： 不銹鋼無縫管
φ25.4
x1.65 ，工作介質(zhì)為氮?dú)釴2，工作壓力
P=0.8MPa
，工作溫度
t=20℃
求工況流量Q？
解
： 取不銹鋼管內(nèi)某一截面為參考面，那么介質(zhì)在
1h內(nèi)
留經(jīng)管道截面的
流量
有：
Q=VπR2 x 3600
式中，
Q：
工況流量
— m³
V：
介質(zhì)流速
— m/s
R：
管道半徑
— m
所以我們得到以下流量計(jì)算公式 ：
在實(shí)際工程應(yīng)用中，
管道內(nèi)流速（V）受很多因素影響
（使用壓力、管道通徑、使用流量等等），所以
合理的流速
應(yīng)根據(jù)經(jīng)濟(jì)權(quán)衡決定。
一般液體流速為0.5~3m/s，
氣體流速為10~30m/s。
現(xiàn)在0.8Mpa情況下我們?nèi)。?/span>
流速V=10m/s
,
管道內(nèi)徑22.1mm
則在
工況
下每小時(shí)
流量：
那么，
怎么換算到標(biāo)況流量呢？
在實(shí)際生產(chǎn)中氣體的使用壓力往往不盡相同，所以
一般把工況流量換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的流量
，以方便計(jì)量使用。
氣體在實(shí)際使用過程中受各種因素影響，其相關(guān)參數(shù)往往在不斷變化，所以
在工程實(shí)際計(jì)算中往往把氣體認(rèn)為理想氣體
，從而大概計(jì)算出其實(shí)際流量。
理想氣體狀態(tài)方程：
PV=nRT
式中，
P—?dú)怏w
相對壓力
KPa
V—?dú)怏w
體積
m3
n—?dú)怏w的
物質(zhì)的量
kmol
R—?dú)怏w
摩爾常數(shù)
8.314kj/(kmol .K)
T—?dú)怏w的
熱力學(xué)溫度
K
t —工作
溫度
℃
所以在工況和標(biāo)況下有：
P0V0=nRT0
（標(biāo)況）
P1V1=nRT1
（工況）
聯(lián)合兩式得：
V0=(P1/P0)x(T0/T1)
= V1(P1/P0)x【273/（273+t)】
注：式中P1為相對壓力，P0為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力
所以例題中換算成
標(biāo)況流量
為：
標(biāo)況和工況流量換算公式與實(shí)例
（一）標(biāo)況和工況的區(qū)別
工況：實(shí)際工作狀態(tài)下的流量，單位：m³/h
標(biāo)況：溫度20℃、一個(gè)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0℃（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。
（二）計(jì)算方程
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：pV=nRT。
這個(gè)方程有4個(gè)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(gè)常量：R為理想氣體常數(shù)。
PV/T=nR為常數(shù)，所以P1×V1/T1=P2×V2/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*(P+0.101325)/(T+273)=V0*P0/T0
注意：一般油田氣都是中低壓輸送，低壓入戶，都是帶有壓力的，屬于工況。油田氣的計(jì)量按標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（嚴(yán)格的說是準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，我們叫它常態(tài)）來計(jì)量的，一般貿(mào)易計(jì)量按20℃，1個(gè)大氣壓力（0.1013MPa）狀態(tài)下的體積計(jì)量，比標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積稍大一些，對賣方有利（因?yàn)楸緛硎浅艘?73，按照20℃的話就是乘以273+20，所以變大了）。在國際標(biāo)準(zhǔn)中的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是0℃，1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力。對于氣體來說不同的壓力，其體積會(huì)差很大（氣體很易壓縮），當(dāng)然體積流量會(huì)差很大，同徑條件下不同工況下的流速自然也會(huì)差很大，比方同直徑蒸汽管線對于10bar和3.5bar時(shí)大流量是不同的。工藝計(jì)算時(shí)用工況或用標(biāo)況取決于你查的圖表、用的常數(shù)，兩種狀態(tài)的計(jì)算都是可能出現(xiàn)的。比方在定義壓縮機(jī)參數(shù)時(shí)，我們常用標(biāo)況下的參數(shù)來給廠家提條件，同時(shí)我們也提供溫度大氣壓力等參數(shù)供做工況下的校正，這么做的好處是我們可以用同一個(gè)狀態(tài)來表明參數(shù)，就如同泵的性能曲線都是用清水來說的，沒人會(huì)說汽油的性能曲線是什么，原油的性能曲線又是什么。在很多計(jì)算中用的都是工況，比方計(jì)算流速時(shí)。
（三）氣體的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)
氣體的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)分三種：
（1）1954年第十屆國際計(jì)量大會(huì)(CGPM)協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是：溫度273.15K（0℃），壓力101.325KPa。世界各國科技領(lǐng)域廣泛采用這一標(biāo)態(tài)。
（2）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（15℃），壓力101.325KPa作為計(jì)量氣體體積流量的標(biāo)態(tài)。
（3）我國《油田氣流量的標(biāo)準(zhǔn)孔板計(jì)算方法》規(guī)定以溫度293.15K（20℃），壓力101.325KPa作為計(jì)量氣體體積流量的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。
油田氣標(biāo)況體積換算公式和普通氣體的不一樣，必符合中國石油油田氣總公司發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)。
氣體的氣態(tài)方程式：
Qn＝Zn/Zg*(Pg+Pa)/Pn*Tn/Tg*Qg
式中：
Qn——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量（Nm³/h）
Zn——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的壓縮系數(shù)
Zg——工作狀態(tài)下的壓縮系數(shù)
Pg——表壓（KPa）
Pa——當(dāng)?shù)卮髿鈮海↘Pa）
Pg+Pa——工況下的相對壓力
Pn——標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（101.325KPa）
Tn——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（油田氣國標(biāo)20℃）的相對溫度（293.15K）
Tg——介質(zhì)的相對溫度（273.15+t）K
t——被測介質(zhì)的攝氏溫度（℃）
Qg——未經(jīng)修正的體積流量（m³/h）
注：帶n的是標(biāo)況參數(shù)，帶g的是工況參數(shù)。
（四）標(biāo)況與工況之間的換算實(shí)例
通常我們所說的流量為了便于統(tǒng)一的單位，都是述說的標(biāo)況狀態(tài)的流量；而工廠運(yùn)行記錄的實(shí)際流量基本都是工況狀態(tài)下的流量。
1.標(biāo)況流量到工況流量換算的實(shí)例：
問題：空壓機(jī)額定產(chǎn)氣量2立方/分鐘，管道壓力8公斤，實(shí)際管道的工況流量是多少？
解答：粗略計(jì)算，假設(shè)壓縮空氣溫度20度。
工況流量=2/(0.8+0.101325)*0.101325=0.2248立方/分鐘
式中：0.101325是大氣的相對壓力；0.8為管道壓力，單位是MPa。
2.工況流量到標(biāo)況流量換算的實(shí)例：
問題：氧氣管道壓力12公斤，工況流量10立方/小時(shí)，標(biāo)況流量是多少？
解答：假設(shè)溫度為20度，不參與運(yùn)算。
標(biāo)況流量=10/0.101325*(1.2+0.101325)=128.43立方/小時(shí)
式中：0.101325是大氣的相對壓力；1.2為管道壓力，單位是MPa。
（五）流量計(jì)選型計(jì)算實(shí)例
問題：已知某一供氣管線的實(shí)際工作壓力為（表壓）0.8MPa~1.2MPa，介質(zhì)溫度范圍為-5℃~40℃，供氣量為3000~10000Nm³/h(標(biāo)況流量)，在不考慮油田氣組分情況下，要求確定流量計(jì)的規(guī)格型號(hào)。
解答：根據(jù)氣態(tài)方程先將標(biāo)況流量換算成工況流量，然后再選擇合適的口徑。氣體方程式如下：
Qb=Q×PTb/PbT×Zb/Zg=QCF2
式中：C為換算系數(shù)；F為氣體壓縮因子
計(jì)算：
①當(dāng)介質(zhì)壓力低，溫度高時(shí)，應(yīng)具有大標(biāo)況體積流量，
即Qb=Q×PTb/PbT×Zb/Zg=QCF2=1200.87m³/h
②當(dāng)介質(zhì)壓力高，溫度低時(shí)，應(yīng)具有小標(biāo)況體積流量，
即Qmin=213.51m³/h
從以上計(jì)算結(jié)果得知，要選擇的流量計(jì)其工況流量范圍為(214-1200)m³/h。
根據(jù)計(jì)算的流量范圍，選擇滿足工況要求的流量計(jì)。
相關(guān)案例 PRODRCTS
相關(guān)認(rèn)證 PRODUCTS
相關(guān)鏈接：
公司地址:河北省泊頭市四營工業(yè)開發(fā)區(qū) 郵編：062150 電話：400-666-9033 傳真:0317-8338780 聯(lián)系人:田經(jīng)理 手機(jī):18833702088 QQ:1758093504 網(wǎng)址:http://blosen.cn 郵箱：tongli5188@163.com
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