Перейти к контенту

Объём газа в газовом баллоне


27 сообщений в этой теме

Рекомендуемые сообщения

  • Специалисты

При поверке газосигнализаторов используется расходный материал - ГСО, которые должны быть отнесены к материалам, непосредственно используемым при проведении поверки средств измерений.

Разумеется, в баллоне газы находятся под давлением. Разумеется, из газового баллона при проведении поверки можно использовать не весь газ, иначе не создать необходимого расхода (при уменьшении газа в баллоне)

Кто нибудь задавался вопросами:

1. Сколько литров газа, приведённого к нормальным условиям, находится в газовом баллоне?

2. Сколько из них (по пункту 1) может быть использовано при поверке?

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

При поверке газосигнализаторов используется расходный материал - ГСО, которые должны быть отнесены к материалам, непосредственно используемым при проведении поверки средств измерений.

Разумеется, в баллоне газы находятся под давлением. Разумеется, из газового баллона при проведении поверки можно использовать не весь газ, иначе не создать необходимого расхода (при уменьшении газа в баллоне)

Кто нибудь задавался вопросами:

1. Сколько литров газа, приведённого к нормальным условиям, находится в газовом баллоне?

2. Сколько из них (по пункту 1) может быть использовано при поверке?

1. http://www.chemistry.ssu.samara.ru/chem3/z26.htm :

"Если известна масса (m) или количество (ν) газа и требуется вычислить его объем, или наоборот, используют уравнение Менделеева-Клапейрона:

PV = ν RT,<br style="font-family: 'Times New Roman'; font-size: large; text-align: -webkit-center; ">где ν = m/M – отношение массы вещества к его молярной массе, <br style="font-family: 'Times New Roman'; font-size: large; text-align: -webkit-center; ">R – универсальная газовая постоянная, равная 8,31 Дж/(моль•К)."

Количество молей вещества у вас неизменно.

2. Для сохранения постоянного расхода газа необходимо обеспечить соотношение давлений в баллоне и после установки в 2 раза для создания "сверхзвуковой пробки". Очевидно, что Р2=2 атм. Завтра постараюсь у газоанализаторщиков уточнить.

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

  • Специалисты

Разумеется, про газовые законы помню, но эту информацию не удастся использовать при обосновании тарифов.

Помню также и про расчет коэффициента сжимаемости по ГОСТ 30319.2-96.

У меня задача более прозаическая: обосновать стоимость расходных материалов, применяемых при поверке, в частности, газосигнализаторов и газоанализаторов.

Предположим, мы купили баллон с газом. Следовательно, мне известна стоимость баллона с газом. Известно также, что один и тот же баллон с газом (ГСО) используется нами для поверки различных СИ, для каждого из которых поверка проводится при различных значениях расхода в течение различного времени. Т.е. на различные типы СИ расходуется различное количество ГСО. А потому хотелось бы знать, сколько газа в литрах (в нормальных условиях) находится в баллоне, чтобы обосновать стоимость поверки.

Пересчитать все приборы, поверенные с помощью этого ГСО, не дадут желаемого результата, т.к. тот же баллон с ГСО может использоваться нами и для настройки СИ.

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

  • Специалисты

Приближённая формула для сжатых (не сжиженных!) газов : объём при н.у. [л]= объём баллона [л] * давление [бар]. Например, в 10-литровом баллоне под давлением 70 бар содержится примерно 700 литров. Баллоны заправляются обычно на 80 %.

Расход можно прикинуть по формуле q= {V * (Pн - Pо)} / (t * Pа),

q - расход [л/мин];

V - объём баллона [л];

Pн - давление начальное [бар];

Pо - давление остаточное [бар];

Pа - давление атмосферное [бар];

t - время [мин].

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

  • Специалисты

:thankyou:

А на что сослаться?

Есть ли ещё варианты?

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

Приближённая формула для сжатых (не сжиженных!) газов : объём при н.у. [л]= объём баллона [л] * давление [бар]. Например, в 10-литровом баллоне под давлением 70 бар содержится примерно 700 литров. Баллоны заправляются обычно на 80 %.

Расход можно прикинуть по формуле q= {V * (Pн - Pо)} / (t * Pа),

q - расход [л/мин];

V - объём баллона [л];

Pн - давление начальное [бар];

Pо - давление остаточное [бар];

Pа - давление атмосферное [бар];

t - время [мин].

Игорь Юрьевич,

1. а что означает эти 80 %.

2. что-то формула расчёта расхода не согласуется с газовыми законами

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

2. Для сохранения постоянного расхода газа необходимо обеспечить соотношение давлений в баллоне и после установки в 2 раза для создания "сверхзвуковой пробки". Очевидно, что Р2=2 атм. Завтра постараюсь у газоанализаторщиков уточнить.

О какой «сверхзвуковой пробке» вы ведёте речь (Мне просто интересно).

Изменено пользователем Виктор
Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

2. Для сохранения постоянного расхода газа необходимо обеспечить соотношение давлений в баллоне и после установки в 2 раза для создания "сверхзвуковой пробки". Очевидно, что Р2=2 атм. Завтра постараюсь у газоанализаторщиков уточнить.

О какой «сверхзвуковой пробке» вы ведёте речь (Мне просто интересно).

Возникает в месте дросселирования газа при соотношении давлений в 2 раза и более. При этом скорость истекания газа постоянна.

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

<br />
<br />
<br />2. Для сохранения постоянного расхода газа необходимо обеспечить соотношение давлений  в баллоне и после установки в  2 раза для создания "сверхзвуковой пробки". Очевидно, что Р2=2 атм. Завтра постараюсь у газоанализаторщиков уточнить.<br />
<br />О какой «сверхзвуковой пробке» вы ведёте речь (Мне просто интересно).<br />
<br />Возникает в месте дросселирования газа при соотношении давлений в 2 раза и более. При этом скорость истекания газа постоянна.<br />

Ошибочно напечатал под ником коллеги :(

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

2. что-то формула расчёта расхода не согласуется с газовыми законами
По закону Бойля-Мариотта произведение давления на объем постоянно. Поэтому все согласуется. Разделив объем на время получили расход.
Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

Остаточное давление газа в баллоне должно быть не менее 5 кг/см2 иначе не примут на перезаправку. Делают анализ смеси. Попробую найти инструкцию.

Изменено пользователем libra
Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

2. что-то формула расчёта расхода не согласуется с газовыми законами
По закону Бойля-Мариотта произведение давления на объем постоянно. Поэтому все согласуется. Разделив объем на время получили расход.

С законом Бойля-Мариотта не спорю, но где вы видите объём? Расчёты покажите.

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

  • Специалисты

Коллеги!

1. Напоминаю, что закон Бойля-Мариотта справедлив при постоянной температуре для неизменной массы газа. Здесь же при стравливании газа из баллона масса газа в нем, разумеется изменяется. Если речь идёт о малых приращениях газа, то этим, вероятно, можно пренебречь, правда, при таких условиях манометр не "увидит" изменения давления...

2. Как Вам такой вариант: взвесить баллон с газом (закупленный) и баллон с оставшимся газом (перед его отправкой на заполнение), а далее пересчитать разность масс в объём?

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

2. Как Вам такой вариант: взвесить баллон с газом (закупленный) и баллон с оставшимся газом (перед его отправкой на заполнение), а далее пересчитать разность масс в объём?

Вполне нормальный вариант. Только с оставшимся газом нужно разобраться.

По газовым законам (Менделеева-Клапейрона разумеется) тоже можно считать. Обычные поверочные смеси и не слишком отклоняются от идеального газа (максимум несколько процентов, что для данного расчёта некритично).

А вот ГОСТ 30319.2-96 использовать не следует, он для природного газа и при 70 атм отклонение от идеального газа велико (вплоть до сжижения некоторых коппонентов).

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

  • Специалисты
Для сохранения постоянного расхода газа необходимо обеспечить соотношение давлений в баллоне и после установки в 2 раза для создания "сверхзвуковой пробки". Очевидно, что Р2=2 атм. Завтра постараюсь у газоанализаторщиков уточнить.

Уточните, пожалуйста, а то жуть как интересно, что это за новые законы аэродинамики образовались за последнее время. ;)

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

Для сохранения постоянного расхода газа необходимо обеспечить соотношение давлений в баллоне и после установки в 2 раза для создания "сверхзвуковой пробки". Очевидно, что Р2=2 атм. Завтра постараюсь у газоанализаторщиков уточнить.

Уточните, пожалуйста, а то жуть как интересно, что это за новые законы аэродинамики образовались за последнее время. ;)

Это не новое, но Владимер Орестович это преподнёс в такой форме, что сразу и непонятно.

При увеличении разности давления скорость истечения газа увеличивается до определённого предела (скорость звука для данного газа) и дольше при увеличении разности.давления возрастать перестаёт, какое бы давление небыло. Для воздуха при нормальных условиях это достигается при разности давления 1 атм.

Конечно надо помнить, что расход зависит ещё и от площади «отверстия), а для других газов и температур величина разности давления будет другая.

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

<br />Остаточное давление газа в баллоне должно быть не менее 5 кг/см2 иначе не примут на перезаправку. Делают анализ смеси. Попробую найти инструкцию.<br />

Нашли инструкцию. Ссылка на ПБ-03-576-03.

ПРАВИЛА УСТРОЙСТВА

И БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

СОСУДОВ, РАБОТАЮЩИХ

ПОД ДАВЛЕНИЕМ

ПБ 03-576-03

"..10.3. Эксплуатация баллонов..

10.3.5. При эксплуатации баллонов находящийся в них газ запрещается расходовать полностью. Остаточное давление газа в баллоне должно быть не менее 0,05 МПа (0,5 кгс/см2).

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

<br />
<br />
2. что-то формула расчёта расхода не согласуется с газовыми законами
По закону Бойля-Мариотта произведение давления на объем постоянно. Поэтому все согласуется. Разделив объем на время получили расход.<br />
<br /><br />С законом Бойля-Мариотта не спорю, но где вы видите объём? Расчёты покажите.<br />

Не понял вопрос? В формуле приведенной Игорем Юрьевичем объем есть. Производная по времени от объема -расход.

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

<br />Коллеги!<br /><br />1. Напоминаю, что закон Бойля-Мариотта справедлив при постоянной температуре для неизменной массы газа. Здесь же при стравливании газа из баллона масса газа в нем, разумеется изменяется. Если речь идёт о малых приращениях газа, то этим, вероятно, можно пренебречь, правда, при таких условиях манометр не "увидит" изменения давления...<br /><br />2. Как Вам такой вариант: взвесить баллон с газом (закупленный) и баллон с оставшимся газом (перед его отправкой на заполнение), а далее пересчитать разность масс в объём?<br />

Александр Александрович, масса газа одна и таже. Приращения малые или большие без разницы. Если Вам удобнее,то используйте уравнение Менделеева-Клапейрона. Добавьте в формулу Игоря Юрьевича соотношение температур.

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

<br />
<br />
Для сохранения постоянного расхода газа необходимо обеспечить соотношение давлений  в баллоне и после установки в  2 раза для создания "сверхзвуковой пробки". Очевидно, что Р2=2 атм. Завтра постараюсь у газоанализаторщиков уточнить.
<br />Уточните, пожалуйста, а то жуть как интересно, что это за новые законы аэродинамики образовались за последнее время. <img src='http://metrologu.ru/public/style_emoticons/default/smile18.gif' class='bbc_emoticon' alt=';)' /><br />
<br /><br />Это не новое, но Владимер Орестович это преподнёс в такой форме, что сразу и непонятно. <br />При увеличении разности давления скорость истечения газа увеличивается до определённого предела (скорость звука для данного газа) и дольше при увеличении разности.давления возрастать перестаёт, какое бы давление небыло. Для воздуха при нормальных условиях это достигается при разности давления 1 атм.<br />Конечно надо помнить, что расход зависит ещё и от площади «отверстия), а для других газов и температур величина разности давления будет другая.<br />

Скажем так, что в формуле фигурирует все таки соотношение давлений. Расход газа от площади зависит, а его постоянство - нет. По поводу разности давлений для других газов ответить пока не готов.

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

  • Специалисты

2. Как Вам такой вариант: взвесить баллон с газом (закупленный) и баллон с оставшимся газом (перед его отправкой на заполнение), а далее пересчитать разность масс в объём?

Для этого надо знать плотность газа. :wink:

На мой взгляд, такое усложнение не требуется для решения поставленной задачи. Хотя, конечно, можно прикинуть.

Разностью температур можно пренебречь, поскольку (не забываем!) речь идёт о поверке, то есть о разности температур в 2-3 градуса.

По поводу остальных вопросов (для интересующихся, не для поставленной задачи), подробно задача истечения газа через отверстие была описана в классической работе С.А. Чаплыгина "О газовых струях". Могу ещё порекомендовать книгу М.Е. Дейч "Техническая газодинамика", 1961 г. Там есть целая глава, называется, если не ошибаюсь, "Истечение газа из отверстий с острой кромкой. Второе критическое отношение давлений".

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

2. Как Вам такой вариант: взвесить баллон с газом (закупленный) и баллон с оставшимся газом (перед его отправкой на заполнение), а далее пересчитать разность масс в объём?

Для этого надо знать плотность газа. :wink:

Ну зная состав смеси это совсем элементарная задача.

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

  • Специалисты

Ну зная состав смеси это совсем элементарная задача.

Ну и какая плотность будет, например, у смеси CHClF2+воздух (ГСО 5329-90) с номинальным значением молярной доли измеряемого компонента, скажем, 40?

Прошу только не забывать, что плотность зависит от давления. То есть когда баллон полный, плотность смеси будет одна, а в конце эксперимента - другая.

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

Прошу только не забывать, что плотность зависит от давления. То есть когда баллон полный, плотность смеси будет одна, а в конце эксперимента - другая.

Игорь Юрьевич - Это основная ваша сложность?

Конечный результат в данном случае нужен в виде объёма газа, приведённого к нормальным условиям и этот фактор (изменение плотности) не как не скажется.

При расчёте из уравнения Менделеева-Клапейрона выражаем объём и подставляя туда измеренную массу, молярную массу, нормальные температуры и давление определяем объём израсходованного газа при нормальных условиях. Молярную массу, зная компонентный состав вычислить не трудно.

Что касается вашей задачи, то условия надо ставить корректнее. В каких например единицах вы определили молярную долю CHClF2. Кроме того вы выбрали достаточно экзотическую компоненту и я не знаю как этот газ поведёт себя при высоких давлениях (в смысле отклонений от идеального газа), тем более, если 40 это проценты. Если я буду работать с этой смесью я это найду, а так в лом.

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

  • 2 недели спустя...
  • Специалисты

Наши поверители прикинули расход и стоимость ГСО при поверке :

Что скажете? :hmm: Что не так?

Ссылка на комментарий
Поделиться на других сайтах

Присоединиться к обсуждению

Вы можете ответить сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас уже есть аккаунт, войдите, чтобы ответить от своего имени.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вы вставили отформатированный текст.   Удалить форматирование

  Допустимо не более 75 смайлов.

×   Ваша ссылка была автоматически заменена на медиа-контент.   Отображать как ссылку

×   Ваши публикации восстановлены.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

Загрузка...

Информация

  • Недавно просматривали   0 пользователей

    • Ни один зарегистрированный пользователь не просматривает эту страницу.

×
×
  • Создать...