Розрахунок газу в балоні

Як розрахувати кількість газу в балоні:

Кисень

Параметри та розміри кисневих балонів можна переглянути за ГОСТ 949-73 «Балони сталеві малого та середнього для газів на Рр ≤ 19,7МПа». Найбільш популярними є балони об'ємами 5, 10 та 40 літрів.

За ГОСТ 5583-78 «Кисень газоподібний технічний та медичний» (додаток 2), обсяг газоподібного кисню в балоні (V) у кубічних метрах за нормальних умов обчислюють за формулою:

Vб - місткість балона, дм3;

K1 - коефіцієнт для визначення обсягу кисню в балоні за нормальних умов, що обчислюється за формулою

До₁ = (0,968Р + 1) * *

Р - тиск газу в балоні, виміряний манометром, кгс/см2;

0,968 - коефіцієнт для перерахунку технічних атмосфер (кгс/см2) у фізичні;

t - температура газу в балоні, ° С;

Z - Коефіцієнт спалюваності кисню при температурі t.

Значення коефіцієнта К1 наведено у таблиці 4, ГОСТ 5583-78.

Порахуємо об'єм кисню в найпоширенішому балоні у будівництві: об'ємом 40л з робочим тиском 14,7МПа (150кгс/см2). Коефіцієнт К1 визначаємо за таблицею 4, ГОСТ 5583-78 за температури 15°С:

Висновок (для даного випадку): 1 балон = 40л = 6,36м3

Пропан-бутан

Параметри та розміри кисневих балонів для пропану, бутану та їх сумішей можна переглянути за ГОСТ 15860-84. В даний час застосовуються чотири типи даних виробів, об'ємами 5, 12, 27 та 50 літрів.

За нормальних атмосферних умов і температури 15°С щільність пропану в рідкому стані становить 510 кг/м3, а бутану 580 кг/м3. Пропана в газовому стані при атмосферному тиску та температурі 15°С дорівнює 1,9 кг/м3, а бутану - 2,55 кг/м3.За нормальних атмосферних умов і температури 15°З 1 кг рідкого бутану утворюється 0,392 м3 газу, та якщо з 1 кг пропану 0,526 м3.

Порахуємо вагу пропанобутанової суміші у найпоширенішому балоні у будівництві: об'ємом 50 з максимальним тиском газу 1,6 МПа. Частка пропану за ГОСТ 15860-84 має бути не менше 60% (примітка 1 до табл.2):

0,05 м3 • (510 • 0,6 + 580 • 0,4) = 26,9 кг

Але через обмеження тиску газу 1,6 МПа на стінки в балон цього не заправляють більше 21кг.

Порахуємо обсяг пропанобутанової суміші в газоподібному стані:

21кг • (0,526 • 0,6 + 0,392 • 0,4) = 9,93 м3

Висновок (для даного випадку): 1 балон = 50л = 21кг = 9,93м3

Ацетилен

Параметри та розміри балонів для ацетилену можна подивитися за ГОСТ 949-73 «Балони сталеві малого та середнього для газів на Рр ≤ 19,7 МПа». Найбільш популярними є балони об'ємами 5, 10 та 40 літрів. Корпус ацетиленового балона відрізняється від корпусу кисневого балона меншим розміром.

При тиску 1,0 МПа та температурі 20 ° С в 40 л балоні вміщується 5 - 5,8 кг ацетилену по масі (4,6 - 5,3 м3 газу при температурі 20 ° С та 760 мм.рт.ст.).

Наближену кількість ацетилену в балоні (визначається зважуванням) можна визначити за формулою:

0,07-коеф., який враховує кількість ацетону в балоні та розчинність ацетилену.

Е – водяний об'єм балона куб.дм;

Р – тиск у балоні, МПа (тиск 1,9 МПа (19,0 кгс/см2) при 20 °С за ГОСТ 5457-75 «Ацетилен розчинений і газоподібний технічний»);

0,1 – атмосферний тиск у МПа;

Вага 1 м3 ацетилену при температурі 0°З 760 мм.рт.ст. складає – 1,17 кг.

Вага 1 куб.м ацетилену при температурі 20°С та 760 мм.рт.ст. складає 1,09 кг.

Порахуємо об'єм ацетилену в балоні об'ємом 40л з робочим тиском 1,9МПа (19кгс/см2) при температурі 20°С:

Va = 0,07 • 40 • (1,9 - 0,1) = 5,04 м3

Вага ацетилену в балоні об'ємом 40л з робочим тиском 1,9МПа (19кгс/см2) при температурі 20°С:

Висновок (для даного випадку): 1 балон = 40л = 5,5кг = 5,04м3

Двоокис вуглецю (вуглекислота)

Вуглекислота (за ГОСТ 8050-85 «Двоокис вуглецю газоподібна та рідка») застосовується як захисний газ для електрозварювальних робіт. Склад суміші: СО2; Ar + CO2; Ar+CO2+O2. Ще виробники можуть маркувати її як суміш MIX1 - MIX5.

Параметри та розміри балонів для ацетилену можна подивитися за ГОСТ 949-73 «Балони сталеві малого та середнього для газів на Рр ≤ 19,7 МПа». Найбільш популярними є балони об'ємами 5, 10 та 40 літрів.

При робочому тиску вуглекислоти в балоні 147 МПа (150 кгс/см2) коефіцієнт заповнення: 060 кг/л; при 9,8 МПа (100 кгс/см2) – 0,29 кг/л; при 12,25 МПа (125кгс/см2) – 0,47 кг/л.

Об'ємна вага вуглекислоти в газоподібному стані дорівнює 1.98 кг/м³, за нормальних умов.

Порахуємо вагу вуглекислоти у найпоширенішому балоні у будівництві: об'ємом 40л з робочим тиском 14,7 МПа (150 кгс/см2).

Порахуємо обсяг вуглекислоти в газоподібному стані:

24кг/1,98 кг/м3 = 12,12м3

Висновок (для даного випадку): 1 балон = 40л = 24кг = 12,12м3