게시판 > 질답게시판 > 질소가스사용량을 알고 싶어요

기능장 thunder5081

13-07-22 08:46

질문1)조정기 후단 게이지 압력이 움직임이 없어 대략 0.1k로 표기 했습니다.
- 평상시 사용은 1분 정도 밸브를 열었다가 닫는 것 같습니다.
질문2)사용량이 많지 않아서 8mm로 했습니다.
질문3)사용 전 압력은 없습니다.

스테파노 Stefano

13-07-22 15:24

(1) 액이 차있고 남아있는 기상공간 부피 V 리터를 모두 "순수 질소"로 채우기 위한 부피는 다음과 같이 계산됩니다.
V*(대기압 1.033+계기압 0.5, kg/cm2 )=1.5333 V .......대기압상태의 부피의 1.533배

이를 표준상태의 질소의 무게로 환산하면 1.533*V*(28/22.4)=1.916 V g
V=50L인경우 95.81 g이 됩니다.

(2) 그러나 만일 초기 용기내에 대기압 상태의 공기가 1.033 kg/cm2 abs 차 있고 여기에 추가로 질소를 넣어 1.533kg/cm2 abs가 되도록 준다면 대기압 상태의 부피V의 0.5*V 배 만큼의 질소만 더 넣어 주면 됩니다.

추가로 필요한 표준상태 질소의 양은 0.5*(V=50)*(28/22.4)= 31.25 g 이 됩니다.

(3) 질소봄베의 용기부피 45L 의 압력 120 kg/cm2 g 에서 0.5 kg/cm2 g가 될때 까지 뽑아서 사용할 수 있다고 하고 들어있는 표준상태 질소의 양은
45L*(120-0.5)*(28/22.4)=6721.88 g

(4)따라서..
매번 (1)번 방법으로 질소를 사용한다면 한통으로 6721.88/95.81 =70.2 번 사용할 수 있고
(2)번 방법으로 질소를 채운다면 6721.88/31.25 = 215.1번 사용할 수 있습니다.

(5) 질소봄베에 들어있는 순수 질소의 질량은 PV=nRT =(w/M)RT 에서 w=P*V*M/(RT)로 거의 정확히 계산됩니다.

1g-mole 28g의 질소가 표준상태에서 22.4L의 부피를 나타냄을 알고 있다면 R은 쉽게 계산됩니다.
(28g) = (1기압)*(22.4L)*(28g/mol)/(R*273.15K) ==> R = 22.414 L* 1 atm /(273.15K) = 0.082057 L-atm/K-mol

봄베를 얼마나 쓸 수 있느냐는 압력이 얼마까지 떨어질 때까지 쓸 수 있느냐에 달려있습니다. 사용처 압력보다 낮게사용할 수도 없고 대기압으로 떨어졌을 때 용기내 남아있는 질소를 뽑아 쓸 수는 없습니다.

(1) 액이 차있고 남아있는 기상공간 부피 V 리터를 모두 "순수 질소"로 채우기 위한 부피는 다음과 같이 계산됩니다. 
V*(대기압 1.033+계기압 0.5, kg/cm2 )=1.5333 V  .......대기압상태의 부피의 1.533배

이를 표준상태의 질소의 무게로 환산하면 1.533*V*(28/22.4)=1.916 V g    
V=50L인경우 95.81 g이 됩니다.

(2) 그러나 만일  초기 용기내에 대기압 상태의 공기가 1.033 kg/cm2 abs 차 있고 여기에 추가로 질소를 넣어 1.533kg/cm2 abs가 되도록 준다면 대기압 상태의 부피V의 0.5*V 배 만큼의 질소만 더 넣어 주면 됩니다.

추가로 필요한 표준상태 질소의 양은 0.5*(V=50)*(28/22.4)= 31.25 g  이 됩니다.

(3) 질소봄베의 용기부피 45L 의 압력 120 kg/cm2 g 에서 0.5 kg/cm2 g가 될때 까지 뽑아서 사용할 수 있다고 하고 들어있는 표준상태 질소의 양은 
45L*(120-0.5)*(28/22.4)=6721.88 g

(4)따라서..
매번 (1)번 방법으로 질소를 사용한다면 한통으로  6721.88/95.81 =70.2 번 사용할 수 있고 
(2)번 방법으로 질소를 채운다면 6721.88/31.25 = 215.1번 사용할 수 있습니다.

(5) 질소봄베에 들어있는 순수 질소의 질량은  PV=nRT =(w/M)RT 에서 w=P*V*M/(RT)로 거의 정확히 계산됩니다.

1g-mole 28g의 질소가 표준상태에서 22.4L의 부피를 나타냄을 알고 있다면 R은 쉽게 계산됩니다. 
(28g) = (1기압)*(22.4L)*(28g/mol)/(R*273.15K)   ==>  R = 22.414 L* 1 atm /(273.15K) = 0.082057  L-atm/K-mol

봄베를 얼마나 쓸 수 있느냐는 압력이 얼마까지 떨어질 때까지 쓸 수 있느냐에 달려있습니다.  사용처 압력보다 낮게사용할 수도 없고 대기압으로 떨어졌을 때 용기내 남아있는 질소를 뽑아 쓸 수는 없습니다.

기능장 thunder5081

13-07-25 09:07

좋은 정보 감사 합니다.