2.1.1 Приведение к нормальным условиям

На практике для выполнения расчетов объемов и массовых потоков газов в различных устройствах и технологических линиях широко используют приведение объемов к нормальным условиям. Нормальными условиями для газов принято считать:

- температуру 0оС (273К);

- давление 760 мм рт. ст. или 101,325 кПа.

Такое приведение удобно и необходимо для сравнительных расчетов объемов газов при изменении параметров их состояния (давления, температуры). В отличие от жидкостей объем газа сильно изменяется при изменении параметров состояния.

Если состояние газа характеризуется параметрами p, V, T, то для приведения объема к нормальным условиям pн, Тн используется формула, получаемая из условия равенства массы (или массового расхода)  m=mн

,

где Vн – объем, приведенный к нормальным условиям;

Тн, рн – нормальные параметры газа;

V – объем, измеренный при действительных параметрах р и Т.

 

Пример. Воздушный компрессор сжимает воздух и транспортирует его к потребителю. Параметры атмосферы: tн=20оС, ра=1кгс/см2=0,0981 МПа; параметры у потребителя: tк=40оС, рк=8кгс/см2=0,7848 МПа. Расходомер на всасывании показывает производительность компрессора 100 м3/мин, а у потребителя – 10 м3/мин. Требуется определить величину утечек воздуха в пневмосети между компрессором и потребителем. Прямое сравнение производительностей 100 и 10 м3/мин не корректно, так как параметры воздуха существенно различны.

Выполним приведение производительностей к нормальным условиям на всасывании и у потребителя

 

Величина утечки теперь может быть найдена как разность

Vут=Vн’-Vн”=90,2 – 67,5=22,7 нм3/мин.

Иногда удобно приводить производительность к условиям на всасывании или на нагнетании.

Чаще всего потери газа выражают не в объемных количествах, а в единицах массового расхода. Для нашего примера, с учетом зависимостей  и , получим массовый расход на всасывании:

 

и у потребителя

 

Таким образом, утечка газа составляет

 

или 25% от расхода воздуха на всасывании. Заметим, что такая величина потерь воздуха в сети является недопустимой.