高湿气体采样装置的体积测定方法

1.非高湿气体采样体积的测定

（1）等速采样的抽气流率 对于湿度不大的除尘系统，等速采样时通过转子流量计的实际流率及流量计应指示的读数，按下列公式计算：

式中　q_m——测定状态下通过转子流量计的实际流率（L/min）；

q_m′——当标定流量计的介质为20℃、101.3kPa、湿度不大的空气时，根据实际流率q_m修正的流量计应指示读数（L/min）；

d——采样嘴入口直径（mm）；

K_p——皮托管校正系数；

p_d——采样点的气体动压（Pa）；

B_a——当地当时大气压力（kPa）；

p_s——采样点的气体静压（kPa）；

t_s——采样点的气体温度（℃）；

p_m——流量计入口处气体静压（kPa）；

t_m——流量计入口处气体温度（℃）。

（2）采样体积的计算 采样体积按下式计算：

式中 Q_s——工况采样体积，（m³）；

Q_sN——标准状态采样体积（m³）；

q_i——各采样点达到的工况采样流率（L/min）；

q_iN——各采样点达到的标准状态采样流率（L/min）；

T_i——各采样点的采样时间（min）；

d——采样嘴入口直径（mm）；

v——采样点的气体速度（m/s）；

B_a——当地当时大气压力（kPa）；

p_s——采样点的气体静压（kPa）；

t_s——采样点的气体温度（℃）。

2.高湿气体采样体积的测定

（1）采样装置 高湿系统的采样装置如图11-11所示。

图11-11 高湿系统采样装置

1—采样嘴 2—滤筒 3—冷凝器 4—冷凝水瓶 5—温度计 6—干燥器 7—温度计 8—压力计 9—转子流量计 10—累积流量计 11—抽气泵

（2）含湿量的测定和计算 在进行等速采样时，可先利用采样系统中的冷凝干燥装置进行湿度测定，求出气体中的水蒸气体积百分比数，其方法是：

1）取任一计量读数Q_c′（一般可取10～20L/min），采样十余分钟或更长一些时间，量出冷凝器中产生的凝结水量和冷凝器出口温度（℃）；

2）从表11-4中查出t_v相对应的饱和水蒸气压力p_v（kPa）值，用下式求出所采气体的含湿量：

如果通过流量计的气体分子量和空气的相差不大，则：

式中 G_sw——气体含湿量（g/kg干气体）；

g_w——每单位采样时间的凝结水量（g/min）；

R_m——采样时通过流量计的气体的气体常数（kJ/（kg·K））；(www.xing528.com)

R_w——水蒸气的气体常数（kJ/（kg·K））；

t_m——流量计入口的气体温度（℃）；

p_m——流量计入口的气体静压（kPa）；

B_a——当地当时大气压力（kPa）。

气体中所含水蒸气的体积分数X_w（%）可用下式计算：

如果通过流量计的气体分子量与空气的相差不大，则：

表11-4 在101.33kPa压力下，不同温度时的饱和水蒸气压

（3）等速采样的抽气流率 求出X_w后，即可用下式求等速采样的抽气实际流率和转子流量计应指示的读数：

如果通过流量计的气体分子量与空气的相差不大，则：

式中 q_m——测定状态下通过转子流量计的实际流率（L/min）；

q_m′——当标定流量计的介质为20℃、101.3kPa、湿度不大的空气时，根据实际流率q_m修正的流量计应指示读数（L/min）；

d——采样嘴入口直径（mm）；

v——管道中采样点的气流速度（m/s）；

t_s——采样点的气体温度（℃）；

p_s——采样点的气体静压（kPa）；

其余符号意义与式（11-19）、式（11-21）相同。

（4）采样体积的计算 标准状态下的采样体积（干气体）可按累积流量计在结束抽气时的读数之差用下式计算：

式中 Q_SN——标准状态下的采样体积（m³）；

Q_S2——累积流量计终度数（m³）；

Q_S1——累积流量计初度数（m³）；

B_a——当地当时大气压力（kPa）；

p_m——累积流量计入口处的气体静压（kPa）；

t_m——累积流量计入口处的气体温度（℃）。

当采样系统不接入累积流量计时，可由下式求出标准状态下的采样体积：

式中 q_Nd——在各采样点达到的标准状态干气体采样流率（L/min）；

d——采样嘴入口直径（mm）；

v——采样点的气流速度（m/s）；

B_a——当地当时大气压力（kPa）；

p_s——采样点的气体静压（kPa）；

t_s——采样点的气体温度（℃）；

X_w——气体中所含水蒸气的体积分数（%）；

T_i——各采样点的采样时间（min）。