게시판 > 질답게시판 > 질소 가압에 따른 기체 질소양 계산방법 문의

스테파노 Stefano

24-06-24 00:07

A1) 질소압력을 절대압력으로 나타내고
이상기체법칙 P*V=n*R*T....(1)식을 이용하여 질소의 몰수 n을 구한 다음 그 값에 질소의 분자량을 곱하여 구함.

액체질소의 경우 액체 부피에 액체밀도를 곱하여 액체질소의 질량을 구함.

A3) 실린더에 걸리는 질소압력을 알아보고 (1)식을 이용하여 같은 방법으로 계산.

A4) 기화기의 용량이 kg/h 혹은 Nm3/h 단위로 나타냈다면 그 수치가 기화시킬 수 있는 질소의 양이 됨. 200 m3이라는 단위는 부피단위이지 기화기 용량단위가 아닙니다. Nm3/h 단위로 나타낸 숫자를 22.414 m3으로 나누고 질소분자량(kg/kg-mole)을 곱하면 kg/h 단위의 질소증발기 용량을 알 수 있습니다.

김앙꼬 kimangkko

24-08-01 13:54

스테파노님,

A4) 답변에서 궁금한 것이 있습니다

- Nm3/h ( 15'C 기준?인가요 0'C 기준인가요?) Air 쪽은 0'C인데 이게 접하는 업종에 따라서 약간 씩 다르게 쓰길래 제가 잘 모르는 질소가스는 어떤 기준으로 적용하는지 궁금해서 그렇습니다.

- 22.414 이상기체 상수로 나누면, Nm3/h >> mole/h 단위가 되고 이것에 질소분자량을 곱하면 kg/h가 된다는 것으로 이해했습니다. 맞는지요.

- 기화기의 용량이 Nm3/h(Normal - 대기압 조건)으로 표현하지 않고, 예를 들어, 10bar 상태로 기화? 할 수 있다고 하면 PV = nRT에 따라 10bar & Temperature에 해당하는 density 만큼 기화용량이 늘어난다고 보면 (그렇게 계산을 하면) 될까요?

(제가 질문하려던 것을 적절히 설명하고 있는지 헷갈려, 연습하던 엑셀을 추가합니다)
"https://1drv.ms/x/s!AouJAbmmOIDFmSYoCsp2ctnsqbLh?e=0BrVYJ"

스테파노 Stefano

24-09-10 23:51

답변이 안된채 있어서 뒤늦게 답글을 달아봅니다.

A4) 기체 부피유량 Nm3/h 단위는 0℃ 1기압 기준이고 60℉(15.555..℃) 1기압에서의 기준입니다. English Unit를 사용하는 경우 후자를 사용하고 Metric MKS 단위를 사용할 경우 전자가 사용됩니다. 미국사람들이 영국단위를 줄곳 주장하고있습니다. 가스취급장치의 대표적 기계 Compressor Maker 들은 아직도 후자를 많이 사용합니다. 독일 프랑스 등이 SI , 한국, 일본등이 MKS를 많이 사용하고 있는데 어느나라나 사용해 오다보니 익숙해져서 관성을 나타냅니다.

가스 종류에 관계없이 이상기체 1 kg-mole의 표준상태부피는 22.414 Nm3이므로 기체부피 m3 를 표준상태부피 Nm3로 환산한 다음 이를 22.414 Nm3/kg-mole로 나누면 그 기체 부피의 kg-mole 단위가 되고 여기에 분자량 M kg/kgmole을 곱하면 그 기체의 질량을 구할수 있지요. 이는 아마 고등학교 과정 화학교재에서 다루는 이야기일 것입니다.

PV = nRT 의 수식은 이상기체에 대해서 해당 압력, 온도, 부피의 관계식이 됩니다. 물론 절대온도, 절대압력을 사용해야 맞습니다. 그 식을 이용하여 10 bara(P)의 n kg-mole의 부피는 절대온도 T ″K에서 V m3이 된다는 관계식이지요.
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