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氣體知識

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各種瓶裝氣體計算方法

2018-9-18 16:53:22

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按每天更換一次氣瓶的情況來計算匯流排的總瓶數(shù)。3天備用的實(shí)瓶和空瓶最好存放在專設(shè)的氣瓶庫中。氣站每個房間的氣瓶總數(shù)不得超過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（絕對壓力）
（3）.匯流排自動切換壓力  P1 =1.1MPa （絕對壓力）；
（4）.不考慮管路的容積；
（5）.氣體體積變化時溫度不變。
計算公式
        V1 = V P / P1 –V
        V0 = V1P1 / P0 
    式中：
        V1 —— 壓力為P1時的可用氣體容積（L）；
        P0 —— 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，絕對壓力近似為 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，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）.鋼瓶內(nèi)容積 V = 40 L；
（2）.充裝量18Kg；
（3）.匯流排自動切換壓力  P1 =1.1MPa （絕對壓力）；
（4）.不考慮管路的容積；
（5）.氣體體積變化時溫度不變。
計算公式
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，鋼瓶內(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)的形式儲存于鋼瓶中。其存儲壓力為其飽和蒸汽壓（-20℃時為1834kPa  ；0℃時為3171kPa；20℃時為5168kPa）。當(dāng)溫度為-88.33℃、壓力為101.325kPa時，液體密度為1281.5kg/m3。當(dāng)充裝系數(shù)≤0.5Kg/L時，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）.鋼瓶內(nèi)容積 V = 40 L；
（2）.充裝量20Kg；
（3）.匯流排自動切換壓力  P1 =1.1MPa （絕對壓力）；
（4）.不考慮管路的容積；
（5）.氣體體積變化時溫度不變。
計算公式
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，鋼瓶內(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，1瓶液體的使用時間約為壓縮氣體的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
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力的呼吸機(jī)時。
2.表中的單嘴流量是按現(xiàn)行設(shè)計狀態(tài)設(shè)定的。
5. 溶解乙炔氣體
按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，每個溶解乙炔氣瓶的乙炔充裝量為5Kg乙炔氣體。市場上購買的溶解乙炔氣可能每瓶只能用3Kg。
6. 焊割用氧氣
市場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（絕對壓力12.6 MPa）左右。假設(shè)氣瓶放氣至內(nèi)壓為0.15MPa（絕對壓力0.25 MPa）時不再使用，則每瓶氧氣的可用氣量計算如下：
（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（絕對壓力0.7MPa）時每瓶氮?dú)獾目捎脷饬坑嬎闳缦拢?/font>
（1）.絕對壓力為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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