У світі промислової обробки та управління енергією точне вимірювання витрати газу має першорядне значення. Під час визначення або експлуатації витратоміра газу ви зіткнетеся з трьома поширеними одиницями об'ємної витрати: м³/год, Нм³/год та См³/год. Хоча вони можуть виглядати схожими, вони представляють принципово різні поняття. Їх плутанина може призвести до значних помилок в управлінні процесами, обліку витрат та дотриманні вимог безпеки.
Отже, яка різниця, і чому це так важливо?
У цьому посібнику ці одиниці вимірювання будуть розглянуті найпростішими словами, використовуючи чітку аналогію для інтуїтивного розуміння концепції. Зрештою, ви точно зрозумієте, що означає кожна одиниця вимірювання та коли її використовувати, що забезпечить вам впевнений вибір та експлуатацію ваших приладів для вимірювання витрати газу.
Фундаментальна проблема: чому об'єм газу є «рухомою ціллю»
Перш ніж ми визначимо одиниці вимірювання, нам потрібно зрозуміти основний принцип фізики:
об'єм газу не є фіксованою властивістю . Він різко змінюється зі змінами температури та тиску.
Уявіть, що у вас є проста повітряна кулька для вечірки.
- Якщо винести повітряну кульку з теплої кімнати на холодне повітря, вона зменшиться.
- Якщо ви повернете цю холодну кульку назад у теплу кімнату, вона розшириться.
- Якщо стиснути кульку (збільшити тиск), її об'єм зменшиться.
Кількість повітря — кількість молекул повітря (тобто маса) — всередині повітряної кульки ніколи не змінювалася. Однак її об'єм був постійно рухомою ціллю залежно від навколишнього середовища.
Газ, що протікає через промислову трубу, поводиться точно так само. Він часто гарячий і під тиском. Просте визначення його об'єму без посилання на температуру та тиск є неповною та часто оманливою інформацією. Саме для вирішення цієї проблеми були створені стандартизовані одиниці.
Чітке визначення кожної одиниці
Давайте використаємо нашу аналогію з повітряною кулькою, щоб зрозуміти кожну з трьох поширених одиниць вимірювання витрати газу.
м³/год (фактичні кубічні метри на годину) – «Що ви бачите»
- Визначення: м³/год, часто записується як Am³/год (де «A» означає «Фактичний»), являє собою фактичний об'єм газу, що проходить через лічильник за умов реального процесу . Це пряме вимірювання об'єму газу всередині труби в цей самий момент, за певної робочої температури та тиску.
- Аналогія з повітряною кулькою: м³/год – це як виміряти розмір повітряної кульки прямо зараз, всередині гарячого заводу під тиском, де його використовують. Це реальний фізичний об'єм, який газ займає в цей момент.
- Значення та обмеження: Це вимірювання за принципом «що бачиш, те й отримуєш». Хоча воно точно описує об’єм у трубі, воно не є корисним для порівняння кількості газу. Наприклад, 100 м³/год стисненого повітря при тиску 7 бар містять у вісім разів більше молекул повітря (маси), ніж 100 м³/год повітря при атмосферному тиску. Тому використання м³/год для виставлення рахунків або розрахунку ефективності є ненадійним без зазначення фактичної температури та тиску.
Нм³/год (звичайні кубічні метри на годину) – «Європейський стандарт»
Витратомір з Нм3/год
- Визначення: Нм³/год означає нормальний кубічний метр на годину. Це не вимірювання фактичного об'єму в трубі; це стандартизоване вимірювання кількості (маси) газу. Воно відповідає на питання: «Якби я взяв газ, що протікає через мою трубу, і привів його до набору загальноприйнятих «нормальних» умов, який об'єм він би займав?»
- Ці « нормальні умови » визначені на міжнародному рівні такими стандартами, як DIN 1343 та ISO 2533, як:
Температура: 20°C
Тиск: 1,01325 бар абсолютного тиску (1 атмосфера) - Аналогія з повітряною кулькою: Нм³/год – це як взяти гарячу повітряну кульку під тиском із заводського цеху, помістити її в спеціальну еталонну кімнату з температурою 20°C та стандартним тиском на рівні моря, а потім виміряти її розмір. Незалежно від того, якого розміру вона мала на заводі, якщо вона містить однакову кількість молекул повітря, її розмір у цій холодній стандартній кімнаті завжди буде однаковим.
- Значення та цінність: Нм³/год – це міра маси газу, виражена в об’ємі. Оскільки вона використовує фіксовану, універсальну базову лінію, вона дозволяє проводити справедливі та точні порівняння. Це стандартна одиниця для більшості наукових та промислових вимірювань газу в Європі та багатьох інших частинах світу.
См³/год (стандартні кубічні метри на годину) – «Американський та промисловий стандарт»
- Визначення : Sm³/год розшифровується як Стандартний кубічний метр на годину. Концептуально це те саме, що й Nm³/год — це стандартизована міра кількості (маси) газу.
- Єдина відмінність: Референтні умови, що використовуються для «Стандартних», відрізняються від «Нормальних». На жаль, не існує єдиного універсального визначення «Стандартних умов», але одним із найпоширеніших, особливо у Сполучених Штатах та нафтогазовій промисловості, є:
Температура: 15,6°C (60°F) або іноді 15°C
Тиск: 1,01325 бар абсолютного тиску (1 атмосфера) - Аналогія з повітряною кулькою: См³/год – це як перенести повітряну кульку в іншу стандартну кімнату, цього разу з більш звичною температурою навколишнього середовища, наприклад, 15,6°C. Оскільки ця кімната тепліша, ніж кімната з 0°C («звичайна»), та сама кулька (з тією ж масою повітря) трохи розшириться. Таким чином, кількість газу, виміряна як 100 См³/год, має таку ж масу, як і той самий газ, виміряний приблизно як 94,5 Нм³/год.
- Значення та цінність: Як і Нм³/год, См³/год є надійною одиницею вимірювання для виставлення рахунків, контролю процесів та розрахунків ефективності. Найважливіший висновок полягає в тому, щоб завжди знати, яка температура та тиск використовуються, коли ви бачите термін «Стандарт».
Як витратоміри обробляють ці одиниці
Розуміння цих одиниць вимірювання є ключем до вибору правильної технології витратоміра.
Витратомір для газової турбіни з вбудованим датчиком температури та тиску і обчислювачем витрати для розрахунку Нм3/год
- Об'ємні вимірювачі (наприклад, вихрові, турбінні, з овальною шестернею, ротаметри): ці прилади за своєю суттю вимірюють фактичну швидкість або об'єм газу під час його проходження, що є показником у м³/год. Щоб забезпечити корисні, стандартизовані показники (Нм³/год або См³/год), вони повинні бути поєднані з окремими передавачами тиску та температури та обчислювачем витрати. Обчислювач витрати отримує дані в реальному часі з усіх трьох приладів та виконує безперервний розрахунок для перетворення фактичного об'єму на стандартний об'єм. Газотурбінні та вихрові витратоміри від silverinstruments.com мають вбудовані датчики температури та тиску, а також інтегроване програмне забезпечення для розрахунку стандартизованої витрати в режимі реального часу. Один вимірювач надає кілька параметрів: робочий потік, стандартизований потік, температуру та тиск.
Вихровий витратомір з вимірюванням масової витрати пари
- Масові витратоміри (наприклад, теплові масові, коріолісові): ці прилади є прямим рішенням проблеми. Вони безпосередньо вимірюють масову витрату газу (наприклад, у кг/год). Оскільки Nm³/год та Sm³/год також є показниками маси, ці вимірювачі можуть використовувати свої вбудовані мікропроцесори для точного та миттєвого перетворення показників маси в потрібну стандартизовану об'ємну одиницю (Nm³/год або Sm³/год) без необхідності зовнішньої компенсації. Вихрові витратоміри зазвичай оснащені можливістю визначення масової витрати пари шляхом вимірювання температури та тиску за допомогою вбудованого калькулятора.
Таблиця швидкого порівняння
|
Unit
|
Full Name
|
Reference Conditions
|
What it Measures
|
|
m³/h
|
Actual Cubic Meter per Hour
|
The live process temperature & pressure
|
The "hot/pressurized" volume in the pipe
|
|
Nm³/h
|
Normal Cubic Meter per Hour
|
0°C & 1 atm
|
Standardized quantity/mass (European std.)
|
|
Sm³/h
|
Standard Cubic Meter per Hour
|
15.6°C (60°F) & 1 atm (Common US std.)
|
Standardized quantity/mass (American std.)
|
Розуміння різниці між фактичними та стандартними одиницями вимірювання витрати газу є фундаментальним для будь-якого інженера чи техніка. Коротко кажучи:
- м³/год показує, який об'єм газу зараз у вашій трубі.
- Нм³/год та См³/год показують, скільки газу у вас насправді є, забезпечуючи стабільну основу для порівняння та розрахунків.
Для будь-якого застосування, пов'язаного з виставленням рахунків, контролем горіння або звітністю про ефективність, завжди покладайтеся на стандартизовані одиниці вимірювання. Розуміючи ці концепції, ви можете краще вибрати правильний витратомір газу та забезпечити постійну точність, порівнянність та значущість ваших вимірювань.
Як конвертувати м³/год у Нм³/год або См³/год
Газ стискається, тому його об'єм сильно залежить від температури та тиску. Це означає, що одна й та сама кількість газу може мати дуже різні показники об'ємної витрати, якщо її вимірювати за різних умов. Ось чому інженери часто розрізняють фактичні кубічні метри на годину (м³/год) та нормалізовані або стандартні кубічні метри на годину (Нм³/год або См³/год).
Формула перетворення
Загальна формула для перетворення фактичного потоку газу до стандартних умов базується на законі ідеального газу:
Де:
- QN = витрата за стандартних або нормалізованих умов (Нм³/год або См³/год)
- QA = фактична витрата за робочих умов (м³/год)
- ПА = абсолютний тиск за робочих умов (бар або кПа)
- PN = абсолютний тиск за стандартних умов (наприклад, 1,01325 бар)
- TA = абсолютна температура за робочих умов (Кельвін)
- TN = абсолютна температура за стандартних умов (наприклад, 273,15 K для 0 °C)
Наприклад, якщо газ протікає зі швидкістю 50 м³/год при тиску 3 бар(г) та температурі 40 °C, спочатку потрібно перетворити 3 бар(г) в абсолютний тиск (4 бар абс.), а потім застосувати формулу для розрахунку Нм³/год.
Спрощене наближення
У багатьох повсякденних промислових випадках, де точна точність не є критично важливою, техніки часто застосовують приблизний скорочений спосіб:
Цей метод ігнорує температуру, але забезпечує швидку оцінку. Наприклад, 10 м³/год, виміряні при тиску 5 бар (г), можна приблизно оцінити як 50 Нм³/год.
Таблиця перетворення для швидкого доступу
|
Actual Flow m³/h
|
Pressure (bar)
|
Approximate Nm³/h (m³/h × Pressure)
|
|
5
|
1
|
5
|
|
10
|
2
|
20
|
|
15
|
3
|
45
|
|
20
|
4
|
80
|
|
25
|
5
|
125
|
Ця таблиця є простим та практичним посібником для швидких розрахунків, що підходить для приблизних перевірок, але не для виставлення рахунків або передачі коштів.
Інструменти онлайн-конвертації
Для отримання точніших результатів інженери часто використовують онлайн-калькулятори, де можна ввести тиск, температуру та витрату, щоб миттєво отримати Нм³/год або См³/год. Один із рекомендованих варіантів: https://airpack.nl/tools/capacity/nm3-hr-actual-m3-hr-conversion/
Цей інструмент широко використовується для швидкого та точного перетворення в промислових застосуваннях.
Таким чином, метод ідеального газу забезпечує точне перетворення з поправками як на тиск, так і на температуру, тоді як спрощений метод множення (м³/год × бар) пропонує швидку оцінку. Для інженерних цілей завжди використовуйте формулу або надійний онлайн-калькулятор для забезпечення точності.
Вимірювач витрати повітря SCFM2019/07/14Вимірювач теплового масового витрати з цифровим дисплеєм для відображення миттєвого витрати повітря та загального потоку повітря: доступні одиниці миттєвого потоку: SCFM, г / хв, г / с, кг / хв, кг / год, Нм3 / год, Нм3 / хв, NL / год, NL / хв., ДоступніПерегляд
Витратомір газової турбіни з температурою та пресом. компенсація2018/08/27Вимірювач витрати газової турбіни серії SGW-D може бути використаний для вимірювання чистого повітря або газу, такого як природний газ, газ азоту тощо. Найкраща частина серії SGW полягає в тому, що вона може мати вбудовані температуру та тиск ...Перегляд
Фланцевий вихровий витратомір із компенсацією2019/07/02Фланцевий вихровий витратомір серії STLU-BPT із вбудованим датчиком температури та компенсацією датчика тиску - ідеальний вибір для вимірювання витрати газу або пари (насиченої пари та перегрітої пари) ...Перегляд
Тепловий масовий витратомір2017/05/27Китайський тепловий витратомір із низькою ціною. Витратомір газу для витратоміра стисненого повітря, витратоміра біогазу, витратоміра LPG, витратоміра природного газу тощоПерегляд
Витратомір газу мл/хв2023/07/14Ми постачаємо газовий витратомір із ультранизьким потоком, який може виявляти повітря, водень, змішаний газ, біогаз, CO2, N2, кисень при дуже малій швидкості потоку навіть із приблизно 2 мл/хв.Перегляд
Ротаметр металевої трубки2017/04/12Вимірювач витрати HH5 із змінною площею - це ротаметр з металевою трубкою, отримайте ціну зараз для цифрового ротаметра, ротаметра індикатора витрати.Перегляд
Email
WA
Inquiry
