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广州市谱源气体有限公司
各种瓶装气体计算方法
2018-9-18 16:53:22
按每天更换一次气瓶的情况来计算汇流排的总瓶数。3天备用的实瓶和空瓶最好存放在专设的气瓶库中。气站每个房间的气瓶总数不得超过20瓶。
1. 压缩气体
假设：
（1）.钢瓶水容积 V = 40 L；
（2）.压缩气体的充气压力 P =12.6 MPa（绝对压力）
（3）.汇流排自动切换压力 P1 =1.1MPa （绝对压力）；
（4）.不考虑管路的容积；
（5）.气体体积变化时温度不变。
计算公式
V1 = V P / P1 –V
V0 = V1P1 / P0
式中：
V1 —— 压力为P1时的可用气体容积（L）；
P0 —— 标准大气压，绝对压力近似为 0.1 MPa；
V0 —— 压力为标准大气压的可用气体容积（L）。
计算结果
V1 = 40×12.6/1.1-40 = 418.18 L
V0 = 418.18×1.1/0.1 = 4600 L
2. 液态二氧化碳
医用液态二氧化碳钢瓶标准充装系数为0.6Kg/L。40升钢瓶一般只装16～18 Kg 液态二氧化碳。液态密度为1041.07 Kg/m3。气化温度为31℃。饱和蒸汽压力为7.39MPa。当温度上升到54℃时，钢瓶压力可达15MPa。标准状态下二氧化碳的气体密度为ρ=1.977g/L。
假设：
（1）.钢瓶内容积 V = 40 L；
（2）.充装量18Kg；
（3）.汇流排自动切换压力 P1 =1.1MPa （绝对压力）；
（4）.不考虑管路的容积；
（5）.气体体积变化时温度不变。
计算公式
18Kg液态二氧化碳汽化生成的标准气体体积：
V3 = 18000/1.977 =9105 L
汇流排切换时，钢瓶内残留气体换算成标准气体的体积：
V4 = VP1 / P0 = 40×1.1/0.1 = 440 L
压力为标准大气压的可用气体容积：
V0 = V3-V4 = 8665 L
3. 液态笑气
笑气也可以液态的形式储存于钢瓶中。其存储压力为其饱和蒸汽压（-20℃时为1834kPa ；0℃时为3171kPa；20℃时为5168kPa）。当温度为-88.33℃、压力为101.325kPa时，液体密度为1281.5kg/m3。当充装系数≤0.5Kg/L时，40升钢瓶最多可装20 Kg液态笑气。标准状态下二氧化碳的气体密度为ρ=1.978g/L。
假设：
（1）.钢瓶内容积 V = 40 L；
（2）.充装量20Kg；
（3）.汇流排自动切换压力 P1 =1.1MPa （绝对压力）；
（4）.不考虑管路的容积；
（5）.气体体积变化时温度不变。
计算公式
20Kg液态笑气汽化生成的标准气体体积：
V5 = 20000/1.978 =10111 L
汇流排切换时，钢瓶内残留气体换算成标准气体的体积：
V6 = VP1 / P0 = 40×1.1/0.1 = 440 L
压力为标准大气压的可用气体容积：
V0 = V5-V6 = 9671 L
因此，采用瓶装液态笑气时，1瓶液体的使用时间约为压缩气体的1倍。
4. 每张床位每天需用的气瓶数
每张床位每天需用的气瓶数
气 体 种 类 | 氧 气 | 笑 气 | 压缩空气 | 二氧化碳 | 氮 气 | 氩 气 | ||
手术室 | 恢复室 | 手术室 | ICU ※ | |||||
单嘴流量（L/min） | 30 | 10 | 6 | 90 | 60 | 20 | 230 | 15 |
日用时间（min） | 120 | 1440 | 120 | 60 | 1440 | 60 | 30 | 120 |
日用气量（L） | 3600 | 14400 | 720 | 5400 | 86400 | 1200 | 6900 | 1800 |
日 用 瓶 数 | 0.78 | 3.13 | 0.16 | 1.2 | 18.8 | 0.14 | 1.5 | 0.4 |
[注]：1.当采用以压缩空气为动力的呼吸机时。
2.表中的单嘴流量是按现行设计状态设定的。
5. 溶解乙炔气体
按国家标准规定，每个溶解乙炔气瓶的乙炔充装量为5Kg乙炔气体。市场上购买的溶解乙炔气可能每瓶只能用3Kg。
6. 焊割用氧气
市场上常用的气瓶一般是容积为40L，最高充气压力为15MPa的高压无缝钢质气瓶。商品气的充气压力一般只能达到12.5MPa（绝对压力12.6 MPa）左右。假设气瓶放气至内压为0.15MPa（绝对压力0.25 MPa）时不再使用，则每瓶氧气的可用气量计算如下：
（1）.压力为0.15MPa的可用氧气体积为
V1.5 = 40×12.6/0.25 - 40 = 1976 （L）
（2）.压力为常压（绝对压力0.1 MPa）的可用氧气体积为
V0 = V1.5×0.25/0.1 = 4940 L = 4.94 m3
（3）.可用氧气的重量为
G = 1.429×V0 = 7（Kg）。
7. 试验用氮气
气瓶容积为40L，充气压力为12.5MPa，气瓶余压为0.6MPa（绝对压力0.7MPa）时每瓶氮气的可用气量计算如下：
（1）.绝对压力为0.7MPa的可用氮气体积为
（2）V=40L*12.5*10=5200L=5.2m3
V0.6 = 40×12.6/0.7 - 40 = 680 （L）
（2）.压力为常压（大气压）的可用氮气体积为
V0 = V0.6×0.7/0.1 = 4760 L = 4.76 m3
（3）.可用氮气的重量为
（4）M=密度*体积=5.2*1.14kg/m3=6kg
（5）氦气的重量=5.6m3*0.163kg/m3=1kg
（6）空气的重量=5.6m3*1.25kg/m3=6kg
G = 1.251×V0 = 6（Kg）。上一篇：了解汽车轮胎充氮气好处
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