燃气表计量原理采用的是体积计量,不是质量计量,是否有问题?体积是可以压缩的,压力调低,体积变大,浓度降低,质量减少,热值降低,不耐烧,采用体积计量的方式,极端情况下计量结果相差2倍。

图1 膜式燃气表
刚在看国家标准 GB 50028 《城镇燃气设计规范》,表 10.2.2 居民低压用气设备燃烧器额定压力提到:“民用灶具为 2.0 kPa(天然气)”,10.4.1 居民生活的各类用气设备应采用低压燃气,用气设备前(灶前)的燃气压力应在 0.75~1.5P 的范围内(P.为燃具的额定压力)。也就是说燃气表入口处的压力范围 1.5kPa~3.0kPa,压力相差2倍,问题由此而生,根据 理想气体状态方程 PV=nRT可知,降低降低50%,体积膨胀2倍,相同质量的天然气,体积计量式的燃气表,燃气体积计量是准确的,但质量计量却相差2倍。


图2 GB 50028 《城镇燃气设计规范》
燃气表计量的是体积,但燃气燃烧放热的多少取决于质量;压力降低时,相同体积的燃气质量会减少,所以确实会不耐烧。体积≠质量,压力决定单位体积燃气的质量,根据理想气体状态方程PV = nRT,我们可以得出两个关键结论:
- 相同体积下,压力越低,质量越小,同样烧 1m³ 燃气,压力 1.5kPa 时的质量,只有 3kPa 时的 50%,放热自然更少,最直观的感觉是不耐烧。
- “浓度变小” 的本质是分子密度降低,其实就是单位体积内的燃气分子密度降低。压力是气体分子撞击容器壁的力,压力越低,说明单位空间里的分子越少,燃烧时参与反应的燃料就少,火焰温度可能变低,相同时间内消耗的有效热量减少,灶具的火力会变弱,煮同样的饭需要更长时间,进一步加剧不耐烧的感受。
家用膜式燃气表的核心功能是精准计量通过的燃气体积,不管压力高低,只要燃气通过表的体积是 1m³,表就会记录 1m³—— 这个计量动作本身是准确的。但问题在于:压力低时,你花同样的钱买 1m³ 燃气,得到的实际质量更少,能烧的时间更短。

图3 膜式燃气表工作原理
如果长期感觉燃气 “不耐烧”,且确认灶具没有故障,大概率是入户压力偏低,建议联系燃气公司上门检测调压器,将压力调整到 2000Pa 左右的最佳值。
网上有一些人说在燃气表上放一块磁铁可以“偷气”,其实一点用都没有,如果你想省气,可以从理想气体状态方程入手,比如降低燃气表入口处的温度,千万不要将燃气表装在阳光可以直晒的地方,或者增加入口处的压力也能实现节气的目的。
勘误 20260107
热力学状态方程 PV = nRT 中 压力 P 指的是绝对压力,不是表压(相对压力),绝对压力=大气压+表压。上文中误将表压当成绝对压力,导致计算错误。
绝对压力、表压力和大气压力之间的换算关系图
燃气表入口处的压力范围 1.5kPa~3.0kPa,此处指的是表压,标准状况下大气压 Patm=101.325 kPa,因此燃气表入口处的压力换算成绝对压力后的范围为102.825 kPa~104.325 kPa,压力波动的幅度只有1%,并不是上文提到的2倍。
综上,燃气表入口处压力波动幅度很小,对体积变化影响很小,对质量影响很小,对最终热值的影响几乎可以忽略不计。
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文章作者: 尚延伟 原文链接:https://www.cad2d3d.com/post-2313.html
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