煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)中濕度流速常用計算公式大匯總

     一、排氣中水分含量的測定排氣中水分含量應(yīng)根據(jù)不同的測量對象選用冷凝法、干濕球法或重量法中的一種方法測定。

    1.冷凝法原理-由煙道中抽取一定體積的排氣使之通過冷凝器，根據(jù)冷凝出來的水量，加上從冷凝器排出的飽和氣體含有的水蒸汽量，計算排氣中的水分含量。
    2.冷凝法計算公式
    
    式中:Xsw排氣中的水分含量體積百分數(shù)，%;
    Ba—大氣壓力,Pa;
    Gw—冷凝器中的冷凝水量，g;
    Pr—流量計前氣體壓力,Pa;
    Pv—冷凝器出口飽和水蒸氣壓力(可根據(jù)冷凝器出口氣體溫度從空氣飽和時水蒸氣壓力表
    中得)Pa;
    tr—流量計前氣體溫度，℃;
    Va—測量狀態(tài)下抽取煙氣的體積(Va,≈Qr×t)，L。
    3.干濕球法原理-使氣體在一定的速度下流經(jīng)干、濕球溫度計。根據(jù)干、濕球溫度計的讀數(shù)和測點處排氣的壓力,計算出排氣的水分含量。
    4.干濕球法計算公式
    
    式中:Xsw—排氣中的水分含量體積百分數(shù)，%;
    Pbv—溫度為時飽和水蒸氣壓力(根據(jù)值,由空氣飽和時水蒸氣壓力表中查得)Pa
    tb—濕球溫度，℃;
    tc—干球溫度，℃;
    Qr—轉(zhuǎn)子流量計讀數(shù),L/min;
    t—采樣時間，min;
    Pb—通過濕球溫度計表面的氣體壓力,Pa;
    Ba—大氣壓力,Pa;
    Ps—測點處排氣靜壓,Pa。
    5.重量法原理-由煙道中抽取一定體積的排氣,使之通過裝有吸濕劑的吸濕管,排氣中的水分被吸濕劑吸收，吸濕管的增重即為已知體積排氣中含有的水分量。
    6.重量法計算公式
   
    式中:Xsw—排氣中的水分含量體積百分數(shù)，%;
    Ba—大氣壓力,Pa;
    Gm—吸濕管吸收的水分重量，g;
    Vd—測量狀態(tài)下抽取煙氣的體積(Vd≈Qr×t)，單位L。
    Qr—轉(zhuǎn)子流量計讀數(shù),L/min;
    t—采樣時間，min;
    tr—流量計前氣體溫度，℃;
    Pr—流量計前氣體壓力,Pa;
    1.24—在標準狀態(tài)下，1g水蒸氣所占有的體積，單位L。

    二、排氣密度和氣體分子量的計算

    1.排氣密度和其分子量、氣溫壓力的關(guān)系由下式計算
    
    式中:ρs—排氣的密度,kg/m3;
    Ms—排氣氣體的分子量,kg/kmol;
    Ba—大氣壓力,Pa;
    Ps—排氣的靜壓，Pa;
    ts—排氣的溫度，℃。
    
    2.標準狀態(tài)下濕排氣的密度按下式計算
    

    式中:ρn—標準狀態(tài)下濕排氣的密度,kg/m3
    Ms—濕排氣氣體的分子量,kg/kmol;
    Mo2,Mco、Mco2、MN2、MH2o—排氣中氧、一氧化碳、二氧化碳、氮氣和水的分子量,kg/kmol;
    Xo2、Xco、Xco2、Xn2—干排氣中氧、一氧化碳、二氧化碳、氮氣的體積百分數(shù)，%;
    Xsw排氣中的水分含量體積百分數(shù)，%。
    3.測量狀態(tài)下煙道內(nèi)濕排氣的密度按下式計算
    

    式中:ρs—測量狀態(tài)下煙道內(nèi)濕排氣的密度,kg/m3
    ρn—標準狀態(tài)下濕排氣的密度,kg/m3
    Ps—排氣的靜壓，Pa;
    Ba—大氣壓力,Pa;
    Ps—排氣的靜壓，Pa;
    ts—排氣的溫度，℃。
    4.排氣氣體分子量的計算
    已知各成分氣體的體積百分數(shù)X和其分子量M排氣氣體的分子量按下式計算
    

    式中;Ms—排氣氣體的分子量,kg/kmol;
    Xi—某一成分氣體的體積百分數(shù)，%;
    Mi某一成分氣體的分子量,kg/kmol
    5.干排氣氣體分子量的計算
    

    6.濕排氣氣體分子量的計算
    

    三、流速測定原理-排氣的流速與其動壓平方根成正比,根據(jù)測得某測點處的動壓、靜壓以及溫度等參數(shù)。

    1.測點排氣流速的計算：
    

    2.當干排氣成分與空氣近似，排氣露點溫度在35~55℃之間、排氣的絕對壓力在97~103kPa之間時,Vs可按下式計算:
    

    3.對于接近常溫、常壓條件下(t=20℃,Bs+Ps=101300Pa),通風(fēng)管道的空氣流速Va按下式計算：
    

    式中:Vs—濕排氣的氣體流速,m/s;
    Va—常溫常壓下通風(fēng)管道的空氣流速，m/s;
    Ba—大氣壓力,Pa;
    Kp—皮托管修正系數(shù);
    Pd—排氣動壓,Pa;
    Ps—排氣靜壓,Pa;
    ρs—濕排氣的密度,kg/m;
    Ms—濕排氣的分子量,kg/kmol;
    ts—排氣溫度，℃。
    4.排氣流量的計算：
    工況下的濕排氣流量Qs按下式算：
    

    式中:Qs—工況下濕排氣流量,m/h;
    F—測定斷面面積,m;
    s測定斷面的濕排氣平均流速，m/s。
    5.標準狀態(tài)下干排氣流量Qsn按下式計算
    

    式中:Qsn—標準狀態(tài)下干排氣流量,m/h;
    Ba—大氣壓力,Pa;
    Ps—排氣靜壓,Pa;
    ts—排氣溫度，℃。
    Xsw—排氣中的水分含量體積百分數(shù)，%。
    6.常溫常壓條件下，通風(fēng)管道中的空氣流量Qa按下式計算：
    

    式中:Qa—通氣管道中的空氣流量,m3/h;

來源：本文中公式均摘選自GBT/16157- 1996