Кг/ч в м³/ч: перевод и расчёт
Конверсия кг/ч в м³/ч по формуле V=G/ρ. Таблица плотностей: вода, воздух, пар, газ, нефтепродукты. Расчёт для подбора насосов и расходомеров.
Когда технологический баланс написан в кг/ч, а насос или счётчик выбирают по м³/ч, нужен пересчёт. Напрямую приравнять эти величины нельзя – они измеряют разное. Связь между ними одна: плотность вещества.
Формула перевода кг/ч в м³/ч
Объёмный расход равен массовому расходу, делённому на плотность:
V [м³/ч] = G [кг/ч] / ρ [кг/м³]
Где:
- V – объёмный расход, м³/ч
- G – массовый расход, кг/ч
- ρ (ро) – плотность вещества при рабочих условиях, кг/м³
Логика простая: если плотность воды 1 000 кг/м³, то 1 000 кг занимают ровно 1 м³. Значит, расход 1 000 кг/ч – это 1 м³/ч. Для масла плотностью 850 кг/м³ те же 1 000 кг занимают уже 1 000 / 850 ≈ 1,18 м³.
Калькулятор перевода кг/ч в м³/ч
Калькулятор рассчитывает объёмный расход по массовому расходу и плотности вещества. Введите расход в кг/ч и плотность в кг/м³ – результат в м³/ч появится сразу. Для удобства ниже приведена таблица плотностей распространённых веществ.
Результат носит справочный характер. Для проектных расчётов используйте точные значения плотности при рабочих температуре и давлении.
Плотности распространённых веществ
Плотность зависит от температуры и, для газов, от давления. Значения ниже приведены при стандартных условиях – атмосферном давлении и указанной температуре.
Жидкости
| Вещество | Температура, °C | Плотность, кг/м³ |
|---|---|---|
| Вода | 4 | 1 000 |
| Вода | 20 | 998 |
| Вода | 60 | 983 |
| Вода | 80 | 972 |
| Вода | 95 | 962 |
| Этанол | 20 | 789 |
| Дизельное топливо | 20 | 820–860 |
| Мазут | 20 | 900–1 015 |
| Бензин | 20 | 720–750 |
| Керосин | 20 | 780–830 |
| Машинное масло И-20 | 20 | 886 |
| Аммиак (жидкий) | –33 | 682 |
Газы и пар (атмосферное давление)
| Вещество | Температура, °C | Плотность, кг/м³ |
|---|---|---|
| Воздух | 0 | 1,293 |
| Воздух | 20 | 1,205 |
| Природный газ | 20 | 0,72–0,75 |
| Водяной пар (насыщ.) | 100 | 0,597 |
| Водяной пар (насыщ.) | 150 | 2,547 |
| Азот | 20 | 1,165 |
| Кислород | 20 | 1,331 |
| Углекислый газ | 20 | 1,842 |
| Водород | 20 | 0,084 |
| Аммиак (газ) | 20 | 0,717 |
Примеры расчёта
Горячая вода в системе отопления
Расход теплоносителя 12 000 кг/ч, температура 80 °C, плотность воды 972 кг/м³:
V = 12 000 / 972 = 12,35 м³/ч
Если ошибочно взять плотность холодной воды (1 000 кг/м³), получится 12,0 м³/ч – занижение на 2,8%. При выборе циркуляционного насоса такая погрешность уже значима.
Воздух в системе вентиляции
Расход приточного воздуха 2 500 кг/ч, температура 20 °C, плотность 1,205 кг/м³:
V = 2 500 / 1,205 = 2 075 м³/ч
Вентиляционное оборудование подбирают именно по м³/ч, поэтому перевод обязателен.
Дизельное топливо на подаче к форсункам
Расход 450 кг/ч, плотность 840 кг/м³:
V = 450 / 840 = 0,536 м³/ч = 536 л/ч
Для перевода в литры в час умножьте м³/ч на 1 000.
Особенности пересчёта для газов и пара
Для газов плотность зависит не только от температуры, но и от давления. Поэтому в газовой и паровой технике различают:
- Нормальные условия (н.у.): 0 °C, 101,325 кПа
- Стандартные условия: 20 °C, 101,325 кПа
- Рабочие условия: фактические температура и давление в трубопроводе
Объём газа при рабочих условиях пересчитывают из нормального с помощью закона идеального газа:
Vраб = Vн × (Tраб / Tн) × (Pн / Pраб)
Где T в кельвинах (K = °C + 273,15), P в Па.
Для пара ситуация сложнее: при переходе через линию насыщения плотность меняется скачкообразно. Значения берут из таблиц термодинамических свойств воды и водяного пара (ГОСТ или международные таблицы IAPWS).
Как выбрать нужное значение плотности?
Несколько практических правил:
- Температура рабочей среды – главный фактор для жидкостей. Для воды разница между 20 °C и 95 °C составляет 38 кг/м³ (3,8%).
- Давление – для жидкостей влияние давления в диапазоне до 10 МПа незначительно (менее 0,5%), для газов – принципиально.
- Состав смеси – природный газ разных месторождений имеет плотность от 0,68 до 0,85 кг/м³. Используйте паспортные данные конкретного газа.
- Примеси и растворы – раствор гликоля 40% в воде при 20 °C имеет плотность около 1 058 кг/м³, а не 998. Используйте данные поставщика.
Если точная плотность неизвестна, задайте диапазон и посчитайте оба крайних значения – это покажет, насколько критична неопределённость для вашей задачи.