各種氣體流量測定

通常測定氣體中都含有水分。作氣體流量測定時必須確認是否要去除其中水分。在工業氣體流量測定上,一般會去除當中水分再做測量,稱為乾換算值,使用的流量單位是Nm3/hNm3/h是指在標準狀態下(01大氣壓)每小時的流量體積\乾換算成m3(立方公尺)。

差壓式流量計

氣體中的水分(水蒸氣)會受體積增加及密度變化的雙重影響。密度變化的原因,來自測定氣體與水蒸氣的密度差。若測定氣體為氫氣,氫氣的分子量2.016與水蒸氣的分子量18.02差距甚大,不可忽視其影響

氣體密度與分子量呈正比。標準狀態0℃、1大氣壓)下的氣體密度kg/Nm3)=分子量÷22.4

水蒸氣的含量由相對溼度%及水蒸氣的體積%決定。隨氣體的溫度的上升,相對溼度﹪與水蒸氣所含之比例也會提高。

1大氣壓50溼度100﹪的氫氣為例。50的飽和蒸氣壓=0.125,大氣壓=1.0332kg/cm2的條件推算得出水蒸氣的含量為0.1258/1.0332×10012.18Vol%

其平均分子量=氫氣分子量×氫氣體積比+水蒸氣分子量×水蒸氣體積比

2.016×0.878218.02×0.12181.76042.19483.9552

氫氣的分子量變為原來的兩倍。若在相對溼度為0的前提下測定,光是密度的影響就為原來之1.4(√2)倍,加上水蒸氣體積分12.18Vol%顯示約為先前之1.6倍。

渦流量計

流速測定基本上不受密度變化的影響,但是與差壓式流量計相同的是,兩者皆受水蒸氣體積影響。另外,當測定氣體含有水分時,也如同差壓式流量計必須確認測定時是否要去除其中水分。除此之外,需注意渦流量計在氣體密度低於0.7kg/m3時,渦流產生力微弱以致無法測定。常壓下氫氣密度為0.09kg/Nm3,雖然因密度過小無法測量,但將其加壓至7kg/cm2G以上時密度可達0.7kg/m3以上,此時則可用渦流量計測定。

參考標準狀態下氫氣密度=分子量÷22.42.016÷22.40.09kg/Nm3 渦流量計無法測定

壓力在kg/cm2G下的氫氣密度=標準狀態下之密度×(71.0332/1.0332

0.09×(71.0332/1.03320.7kg/m3  渦流量計可測定

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