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    氣體知識(shí)

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    各種瓶裝氣體計(jì)算方法

    2018-9-18 16:53:22

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    按每天更換一次氣瓶的情況來(lái)計(jì)算匯流排的總瓶數(shù)。3天備用的實(shí)瓶和空瓶最好存放在專(zhuān)設(shè)的氣瓶庫(kù)中。氣站每個(gè)房間的氣瓶總數(shù)不得超過(guò)20瓶。
    1. 壓縮氣體
    假設(shè)：
    （1）.鋼瓶水容積 V = 40 L；
    （2）.壓縮氣體的充氣壓力  P =12.6 MPa（絕對(duì)壓力）
    （3）.匯流排自動(dòng)切換壓力  P1 =1.1MPa （絕對(duì)壓力）；
    （4）.不考慮管路的容積；
    （5）.氣體體積變化時(shí)溫度不變。
    計(jì)算公式
            V1 = V P / P1 –V
            V0 = V1P1 / P0 
        式中：
            V1 —— 壓力為P1時(shí)的可用氣體容積（L）；
            P0 —— 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，絕對(duì)壓力近似為 0.1 MPa；
            V0 —— 壓力為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的可用氣體容積（L）。
    計(jì)算結(jié)果
            V1 = 40×12.6/1.1-40 = 418.18 L
    V0 = 418.18×1.1/0.1 = 4600 L
    2. 液態(tài)二氧化碳
    醫(yī)用液態(tài)二氧化碳鋼瓶標(biāo)準(zhǔn)充裝系數(shù)為0.6Kg/L。40升鋼瓶一般只裝16～18 Kg 液態(tài)二氧化碳。液態(tài)密度為1041.07 Kg/m3。氣化溫度為31℃。飽和蒸汽壓力為7.39MPa。當(dāng)溫度上升到54℃時(shí)，鋼瓶壓力可達(dá)15MPa。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下二氧化碳的氣體密度為ρ=1.977g/L。
    假設(shè)：
    （1）.鋼瓶?jī)?nèi)容積 V = 40 L；
    （2）.充裝量18Kg；
    （3）.匯流排自動(dòng)切換壓力  P1 =1.1MPa （絕對(duì)壓力）；
    （4）.不考慮管路的容積；
    （5）.氣體體積變化時(shí)溫度不變。
    計(jì)算公式
    18Kg液態(tài)二氧化碳汽化生成的標(biāo)準(zhǔn)氣體體積：
        V3 = 18000/1.977 =9105 L
    匯流排切換時(shí)，鋼瓶?jī)?nèi)殘留氣體換算成標(biāo)準(zhǔn)氣體的體積：
        V4 = VP1 / P0 = 40×1.1/0.1 = 440 L
    壓力為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的可用氣體容積：
        V0 = V3-V4 = 8665 L
    3. 液態(tài)笑氣
    笑氣也可以液態(tài)的形式儲(chǔ)存于鋼瓶中。其存儲(chǔ)壓力為其飽和蒸汽壓（-20℃時(shí)為1834kPa  ；0℃時(shí)為3171kPa；20℃時(shí)為5168kPa）。當(dāng)溫度為-88.33℃、壓力為101.325kPa時(shí)，液體密度為1281.5kg/m3。當(dāng)充裝系數(shù)≤0.5Kg/L時(shí)，40升鋼瓶最多可裝20 Kg液態(tài)笑氣。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下二氧化碳的氣體密度為ρ=1.978g/L。
    假設(shè)：
    （1）.鋼瓶?jī)?nèi)容積 V = 40 L；
    （2）.充裝量20Kg；
    （3）.匯流排自動(dòng)切換壓力  P1 =1.1MPa （絕對(duì)壓力）；
    （4）.不考慮管路的容積；
    （5）.氣體體積變化時(shí)溫度不變。
    計(jì)算公式
    20Kg液態(tài)笑氣汽化生成的標(biāo)準(zhǔn)氣體體積：
            V5 = 20000/1.978 =10111 L
    匯流排切換時(shí)，鋼瓶?jī)?nèi)殘留氣體換算成標(biāo)準(zhǔn)氣體的體積：
            V6 = VP1 / P0 = 40×1.1/0.1 = 440 L
    壓力為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的可用氣體容積：
    V0 = V5-V6 = 9671 L
    因此，采用瓶裝液態(tài)笑氣時(shí)，1瓶液體的使用時(shí)間約為壓縮氣體的1倍。
    4. 每張床位每天需用的氣瓶數(shù)
    每張床位每天需用的氣瓶數(shù)
    氣 體 種 類(lèi)
    氧 氣
    笑 氣
    壓縮空氣
    二氧化碳
    氮 氣
    氬 氣
    手術(shù)室
    恢復(fù)室
    手術(shù)室
    ICU ※
    單嘴流量（L/min）
    30
    10
    6
    90
    60
    20
    230
    15
    日用時(shí)間（min）
    120
    1440
    120
    60
    1440
    60
    30
    120
    日用氣量（L）
    3600
    14400
    720
    5400
    86400
    1200
    6900
    1800
    日 用 瓶 數(shù)
    0.78
    3.13
    0.16
    1.2
    18.8
    0.14
    1.5
    0.4
    [注]：1.當(dāng)采用以壓縮空氣為動(dòng)力的呼吸機(jī)時(shí)。
    2.表中的單嘴流量是按現(xiàn)行設(shè)計(jì)狀態(tài)設(shè)定的。
    5. 溶解乙炔氣體
    按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，每個(gè)溶解乙炔氣瓶的乙炔充裝量為5Kg乙炔氣體。市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)的溶解乙炔氣可能每瓶只能用3Kg。
    6. 焊割用氧氣
    市場(chǎng)上常用的氣瓶一般是容積為40L，最高充氣壓力為15MPa的高壓無(wú)縫鋼質(zhì)氣瓶。商品氣的充氣壓力一般只能達(dá)到12.5MPa（絕對(duì)壓力12.6 MPa）左右。假設(shè)氣瓶放氣至內(nèi)壓為0.15MPa（絕對(duì)壓力0.25 MPa）時(shí)不再使用，則每瓶氧氣的可用氣量計(jì)算如下：
    （1）.壓力為0.15MPa的可用氧氣體積為
    V1.5 = 40×12.6/0.25 - 40 = 1976 （L）
    （2）.壓力為常壓（絕對(duì)壓力0.1 MPa）的可用氧氣體積為
    V0 = V1.5×0.25/0.1 = 4940 L = 4.94 m3
    （3）.可用氧氣的重量為
    G = 1.429×V0 = 7（Kg）。
    7. 試驗(yàn)用氮?dú)?/font>
    氣瓶容積為40L，充氣壓力為12.5MPa，氣瓶余壓為0.6MPa（絕對(duì)壓力0.7MPa）時(shí)每瓶氮?dú)獾目捎脷饬坑?jì)算如下：
    （1）.絕對(duì)壓力為0.7MPa的可用氮?dú)怏w積為
    （2）V=40L*12.5*10=5200L=5.2m3
    V0.6 = 40×12.6/0.7 - 40 = 680 （L）
    （2）.壓力為常壓（大氣壓）的可用氮?dú)怏w積為
    V0 = V0.6×0.7/0.1 = 4760 L = 4.76 m3
    （3）.可用氮?dú)獾闹亓繛?/font>
    （4）M=密度*體積=5.2*1.14kg/m3=6kg
    （5）氦氣的重量=5.6m3*0.163kg/m3=1kg
    （6）空氣的重量=5.6m3*1.25kg/m3=6kg
    G = 1.251×V0 = 6（Kg）。
     
     
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