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廣州市譜源氣體有限公司
各種瓶裝氣體計算方法
2018-9-18 16:53:22
按每天更換一次氣瓶的情況來計算匯流排的總瓶數。3天備用的實瓶和空瓶最好存放在專設的氣瓶庫中。氣站每個房間的氣瓶總數不得超過20瓶。
1. 壓縮氣體
假設：
（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 —— 標準大氣壓，絕對壓力近似為 0.1 MPa；
V0 —— 壓力為標準大氣壓的可用氣體容積（L）。
計算結果
V1 = 40×12.6/1.1-40 = 418.18 L
V0 = 418.18×1.1/0.1 = 4600 L
2. 液態二氧化碳
醫用液態二氧化碳鋼瓶標準充裝係數為0.6Kg/L。40升鋼瓶一般隻裝16～18 Kg 液態二氧化碳。液態密度為1041.07 Kg/m3。氣化溫度為31℃。飽和蒸汽壓力為7.39MPa。當溫度上升到54℃時，鋼瓶壓力可達15MPa。標準狀態下二氧化碳的氣體密度為ρ=1.977g/L。
假設：
（1）.鋼瓶內容積 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液態二氧化碳汽化生成的標準氣體體積：
V3 = 18000/1.977 =9105 L
匯流排切換時，鋼瓶內殘留氣體換算成標準氣體的體積：
V4 = VP1 / P0 = 40×1.1/0.1 = 440 L
壓力為標準大氣壓的可用氣體容積：
V0 = V3-V4 = 8665 L
3. 液態笑氣
笑氣也可以液態的形式儲存於鋼瓶中。其存儲壓力為其飽和蒸汽壓（-20℃時為1834kPa ；0℃時為3171kPa；20℃時為5168kPa）。當溫度為-88.33℃、壓力為101.325kPa時，液體密度為1281.5kg/m3。當充裝係數≤0.5Kg/L時，40升鋼瓶最多可裝20 Kg液態笑氣。標準狀態下二氧化碳的氣體密度為ρ=1.978g/L。
假設：
（1）.鋼瓶內容積 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液態笑氣汽化生成的標準氣體體積：
V5 = 20000/1.978 =10111 L
匯流排切換時，鋼瓶內殘留氣體換算成標準氣體的體積：
V6 = VP1 / P0 = 40×1.1/0.1 = 440 L
壓力為標準大氣壓的可用氣體容積：
V0 = V5-V6 = 9671 L
因此，采用瓶裝液態笑氣時，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
每張床位每天需用的氣瓶數
氣 體 種 類 | 氧 氣 | 笑 氣 | 壓縮空氣 | 二氧化碳 | 氮 氣 | 氬 氣 | ||
手術室 | 恢複室 | 手術室 | 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 | 0.78 | 3.13 | 0.16 | 1.2 | 18.8 | 0.14 | 1.5 | 0.4 |
[注]：1.當采用以壓縮空氣為動力的呼吸機時。
2.表中的單嘴流量是按現行設計狀態設定的。
5. 溶解
按國家標準規定，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隻能用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的高壓無縫鋼質氣瓶。商品氣的充氣壓力一般隻能達到12.5MPa（絕對壓力12.6 MPa）左右。假設氣瓶放氣至內壓為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. 試驗用氮氣
氣瓶容積為40L，充氣壓力為12.5MPa，氣瓶餘壓為0.6MPa（絕對壓力0.7MPa）時每瓶氮氣的可用氣量計算如下：
（1）.絕對壓力為0.7MPa的可用氮氣體積為
（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）的可用氮氣體積為
V0 = V0.6×0.7/0.1 = 4760 L = 4.76 m3
（3）.可用氮氣的重量為
（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）。
