浅谈标况与工况流量换算

工况：实际工作状态下的流量，单位：m³/h

标况：温度20℃、一个大气压（101.325kPa）下的流量，单位：Nm³/h

注意：通常所指的标况是温度为0℃（273.15开尔文）和压强为101.325千帕（1标准大气压，760毫米汞柱）的情况，区别于我国工业气体标况的规定。

两种状态下的单位都是一样的，只是对应的流量不同而已。另外不同国家所指的标态也不一样。

 根据理想气体状态方程：pV=nRT。

这个方程有4个变量：p是指理想气体的压强，V为理想气体的体积，n表示气体物质的量，而T则表示理想气体的热力学温度；还有一个常量：R为理想气体常数。

PV/T=nR为常数，所以P1×V1/T1=P2×V2/T2

设标况下体积流量为V0，温度T0=273+20=293k，压力P0=101.325Kpa=0.101325Mpa，

工况下体积流量为V，温度T(摄氏度)，压力P(表压力，Mpa)，忽略压缩因子的变化有V*(P+0.101325)/(T+273)=V0*P0/T0

   气体的标准状态分三种：

（1）1954年第十届国际计量大会(CGPM)协议的标准状态是：温度273.15K（0℃），压力101.325KPa。世界各国科技领域广泛采用这一标态。

（2）国际标准化组织和美国国家标准规定以温度288.15K（15℃），压力101.325KPa作为计量气体体积流量的标态。

 （3）我国《天然气流量的标准孔板计算方法》规定以温度293.15K（20℃），压力101.325KPa作为计量气体体积流量的标准状态。

    天然气标况体积换算公式和普通气体的不一样，必须符合中国石油天然气总公司发布的标准。

    气体的气态方程式：

    Qn＝Zn/Zg*(Pg+Pa)/Pn*Tn/Tg*Qg

    式中：

    Qn——标准状态下的体积流量（Nm³/h）

    Zn——标准状态下的压缩系数

    Zg——工作状态下的压缩系数

    Pg——表压（KPa）

    Pa——当地大气压（KPa）

    Pg+Pa——工况下的绝对压力

    Pn——标准大气压（101.325KPa）

    Tn——标准状态下（天然气国标20℃）的绝对温度（293.15K）

    Tg——介质的绝对温度（273.15+t）K

    t——被测介质的摄氏温度（℃）

    Qg——未经修正的体积流量（m³/h）

    注：带n的是标况参数，带g的是工况参数。

   通常我们所说的流量为了便于统一的单位，都是述说的标况状态的流量；而工厂运行记录的实际流量基本都是工况状态下的流量。

1.标况流量到工况流量换算的实例：

问题：空压机额定产气量2立方/分钟，管道压力8公斤，实际管道的工况流量是多少？

解答：粗略计算，假设压缩空气温度20度。

工况流量=2/(0.8+0.101325)*0.101325=0.2248立方/分钟

式中：0.101325是大气的绝对压力；0.8为管道压力，单位是MPa。

2.工况流量到标况流量换算的实例：

问题：氧气管道压力12公斤，工况流量10立方/小时，标况流量是多少？

解答：假设温度为20度，不参与运算。

标况流量=10/0.101325*(1.2+0.101325)=128.43立方/小时

式中：0.101325是大气的绝对压力；1.2为管道压力，单位是MPa。