瓶装气体的基础知识

瓶装气体的基础知识——瓶装气体充装量的确定
2004-5-29
瓶装气体的基础知识——瓶装气体充装量的确定瓶装气体的充装量是涉及气瓶安全和经济使用的重要问题。由于气体在气瓶中的状态不同即气体类别不同,其充装量的确定方法也不同,充装量的计量方式也不同。
一、永久气体充装量的确定
对于永久气体是通过控制气瓶充装终了时的压力的方法来控制气体的充装量的。充装压力在不同的充装温度下是不同的。但其确定原则是:使气瓶在基准温度(20℃)下瓶内气体压力不超过公称工作压力,在最高工作温度(6 0℃)下.不超过气瓶水压试验压力的0.8倍。所以永久气体的充装量是以气瓶在基准温度下的充装压力限定值来表示的。表3—3是常用永久气体在不同充装温度下的充装压力。
表3-3 常用永久气体在不同充装温度下的充装压力
因为正常环境下的永久气体在瓶内不发生相变,其P、V、T的关系符合真实气体状态方程式,所以可以通过真实气体状态方程式计算瓶内气体的量。因此,只要知道气瓶的公称工作压力和瓶内所装气体,就能确定该气体在气瓶公称工作压力下的最大充装量。
耐腐蚀热电偶例6.计算公称工作压力为20MPa,容积为40升的气瓶,充装氧气时的最大充装量。超滤膜壳
scr-035解:
但在永久气体充装时,其气体温度通常并不是20℃,因此在偏离这一温度时,气瓶的充装压力就不是公称工作压力了,否则将使气瓶产生超装或欠
装。如上例,当充装终了的温度为45℃时,它的充装压力应是多少?可用理想气体状态方程式大致估算一下。因为充装量不变,所以:
这说明永久气体在充装或使用过程中允许出现充装或使用压力超过公称工作压力的情况。
二、低压液化气体充装量的确定
低压液化气体充装时,其压力与充装量并没有对应关系。当气瓶内没有充满液体时,其压力取决于液温对应的饱和蒸气压。当气瓶内充满液体时,其压力是液体被压缩的程度所决定的压力。所以低压液化气体充装时不能计压而必须计重。充液量是关系到气瓶经济和安全使用的重要问题。充液太少,不经济;而充液太多,则又极不安全。低压液化气体的气瓶爆炸事故大多是由于充液过量所引起的。因此经济合理地选择充液量是至关重要的。
(一)低压液化气体气瓶充液量的计算
因为低压液化气体的临界温度t。高于气瓶的最高工作温度t(t=60℃),所以,低压液化气体气瓶在充装、储存、运输和使用过程中都不会发生相变。只要充装适量,瓶内不被液相占满。瓶内就始终处于气液两相共存,两相间存在着非常明显的界面。此时瓶内处于饱和状态,其瓶内压力是液体在此温度下的饱和蒸气压。如果充装过量.将使瓶内气相空间不足或失去气相空间,致使气瓶达到“满液”状态。此时,如果温度继续升高,瓶内液体的膨胀将受到气瓶的限制。由于液体的可压缩性很小,瓶内的压力将剧增,当压力超过气瓶的爆破压力时,气瓶将爆破。为了防止瓶内液化气体因受热膨胀而引起的气瓶爆破,应使气瓶在最高工作温度时,气瓶内的液化气体仍没有达到“满液”状态,即尚留有一定的气相空间。这一气相空间就是此时气瓶容积与液相容积之差。可表述为:
扑克牌纸V火筒式加热炉
G =V-V
L
(3.21)
式中;V
G
应急灯电路
——瓶内的气相容积,L;

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