JPH02257046A - ガス発熱量の計測方法及び計測装置 - Google Patents
ガス発熱量の計測方法及び計測装置Info
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- JPH02257046A JPH02257046A JP7959889A JP7959889A JPH02257046A JP H02257046 A JPH02257046 A JP H02257046A JP 7959889 A JP7959889 A JP 7959889A JP 7959889 A JP7959889 A JP 7959889A JP H02257046 A JPH02257046 A JP H02257046A
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- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、混合ガスの発熱量を計測する方法及び装置
に関し、都市ガスの熱量調整時の熱量計測に用いて好適
なものであり、特に短時間に正確に計測できるようにし
たものである。
に関し、都市ガスの熱量調整時の熱量計測に用いて好適
なものであり、特に短時間に正確に計測できるようにし
たものである。
［従来の技術］
分子量などの異なる混合ガスの発熱量を知る必要のある
場合の一つに液化天然ガス（ＬＮＧ）を都市ガスとして
供給する場合があり、ＬＮＧ気化ガスに対して液化石油
ガス（ＬＰＧ） 、例えばブタンやプロパンなどを熱量
調整ガスとして混合した後の都市ガスが一定の熱量に調
整されているかどうかを確認する必要かある。
場合の一つに液化天然ガス（ＬＮＧ）を都市ガスとして
供給する場合があり、ＬＮＧ気化ガスに対して液化石油
ガス（ＬＰＧ） 、例えばブタンやプロパンなどを熱量
調整ガスとして混合した後の都市ガスが一定の熱量に調
整されているかどうかを確認する必要かある。
このなめ従来から行われている熱量の計測方法は、大き
く分けて二つの方法が採用されている。
く分けて二つの方法が採用されている。
その一つは、燃焼式の熱量計を用いる方法で、都市ガス
を実際に燃焼して発熱量を知るようにするものである。
を実際に燃焼して発熱量を知るようにするものである。
もう一つは、ガス密度計を用いて演算により発熱量を求
める方法であり、都市ガスの密度をガス密度計で測定し
、この検出値から比重や分子量を演算し、これらから発
熱量を算出するようにしている。
める方法であり、都市ガスの密度をガス密度計で測定し
、この検出値から比重や分子量を演算し、これらから発
熱量を算出するようにしている。
［発明が解決しようとする課題］
ところか、第１の実際に燃焼させる方法では、計測のた
めにサンプリング遅れが避けられず、測定値は正確であ
るか、時間遅れが大きく、即座に値か得られないという
問題がある。
めにサンプリング遅れが避けられず、測定値は正確であ
るか、時間遅れが大きく、即座に値か得られないという
問題がある。
また、ガス密度計を用いる方法では、測定を即座に行う
ことかできるものの、密度と同時に温度や圧力を測定し
てもガスが理想気体としての挙動をしないため正確な分
子量を得ることが出来ないという問題がある。
ことかできるものの、密度と同時に温度や圧力を測定し
てもガスが理想気体としての挙動をしないため正確な分
子量を得ることが出来ないという問題がある。
そこで、真の分子量を得るために補正係数として圧縮係
数が一般的に使用されるか、この圧ｉＦ？ｊ係数も標準
組成のガスに対して求められているため、組成か大きく
変動すると、この圧縮係数自体が変化し、正確な分子量
が得られず、演算される発熱量の誤差か大きいという問
題がある。
数が一般的に使用されるか、この圧ｉＦ？ｊ係数も標準
組成のガスに対して求められているため、組成か大きく
変動すると、この圧縮係数自体が変化し、正確な分子量
が得られず、演算される発熱量の誤差か大きいという問
題がある。
この発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされた
もので、都市ガス等の混合ガスの発熱量を短時間に正確
に知ることができるガス発熱量の計測方法及び計測装置
を提供しようとするものである。
もので、都市ガス等の混合ガスの発熱量を短時間に正確
に知ることができるガス発熱量の計測方法及び計測装置
を提供しようとするものである。
［課題を解決するだめの手段］
上記課題を解決するためこの発明のガス発熱量の計測方
法は、被計測ガスの密度を一定の温度及び一定の圧力状
態で計測し、この温度及び圧力に対する被測定ガスの分
子量と圧縮係数との関係を求めておき、計測したガス密
度から圧縮係数を考慮された真の分子量からガスの発熱
量を演算するようにしたことを特徴とするものである。
法は、被計測ガスの密度を一定の温度及び一定の圧力状
態で計測し、この温度及び圧力に対する被測定ガスの分
子量と圧縮係数との関係を求めておき、計測したガス密
度から圧縮係数を考慮された真の分子量からガスの発熱
量を演算するようにしたことを特徴とするものである。
また、この発明のガス発熱量の計測装置は、被計測ガス
を一定の温度及び圧力に保持するガス保持部と、このガ
ス保持部に設けられ被計測ガスの密度を計測するガス密
度計と、前記ガス保持部の温度及び圧力に対する被計測
ガスの分子量と圧縮係数との関係を記憶する記憶手段と
、前記ガス密度計からの計測値及び前記記憶手段からの
圧縮係数値に基つき真の分子量を演算するとともに、ガ
スの発熱量を算出する演算手段とからなることを特徴と
するものである。
を一定の温度及び圧力に保持するガス保持部と、このガ
ス保持部に設けられ被計測ガスの密度を計測するガス密
度計と、前記ガス保持部の温度及び圧力に対する被計測
ガスの分子量と圧縮係数との関係を記憶する記憶手段と
、前記ガス密度計からの計測値及び前記記憶手段からの
圧縮係数値に基つき真の分子量を演算するとともに、ガ
スの発熱量を算出する演算手段とからなることを特徴と
するものである。
［作用］
このガス発熱量の計測方法によれば、被計測ガスの密度
を一定の温度及び一定の圧力で計測し、これと同じ温度
圧力状態での被計測ガスの分子量と圧縮係数との関係を
予め知っておき、計測したガス密度から演算によって求
めた真の分子量によって、演算により発熱量を求めるよ
うにしており、ガス密度から圧縮係数を組成変化による
分子量の変化に応じて補正して用いることで、迅速かつ
正確に発熱量を知ることができるようにしている６また
、このガス発熱量の計測装置によれば、ガス保持部によ
って被計測ガスを一定の温度及び圧力に保持できるよう
にしてガス密度計で被計測ガスの密度を計測し、記憶手
段に記憶さぜなガス密度の計測時の温度及び圧力状態の
分子量と圧ａ係数の関係を用い、演算手段によってガス
密度から求めた真の分子量に基づき、発熱量を演算する
ようにしており、組成変化によって分子量が変化するガ
スの発熱量を迅速かつ正確に測定できるようにしている
。
を一定の温度及び一定の圧力で計測し、これと同じ温度
圧力状態での被計測ガスの分子量と圧縮係数との関係を
予め知っておき、計測したガス密度から演算によって求
めた真の分子量によって、演算により発熱量を求めるよ
うにしており、ガス密度から圧縮係数を組成変化による
分子量の変化に応じて補正して用いることで、迅速かつ
正確に発熱量を知ることができるようにしている６また
、このガス発熱量の計測装置によれば、ガス保持部によ
って被計測ガスを一定の温度及び圧力に保持できるよう
にしてガス密度計で被計測ガスの密度を計測し、記憶手
段に記憶さぜなガス密度の計測時の温度及び圧力状態の
分子量と圧ａ係数の関係を用い、演算手段によってガス
密度から求めた真の分子量に基づき、発熱量を演算する
ようにしており、組成変化によって分子量が変化するガ
スの発熱量を迅速かつ正確に測定できるようにしている
。
［実施例コ
以下、この発明の一実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。
る。
第１図はこの発明のガス発熱量の計測装置にかかる一実
施例の概略構成図である。
施例の概略構成図である。
このガス発熱量の計測装置１０は、ＬＮＧ気化ガスと熱
量調整ガスとを混合し、熱量が一定の都市ガスとする場
合の熱量の確認及び熱量調整のフィードバック制御に用
いる場合に適用したものである。
量調整ガスとを混合し、熱量が一定の都市ガスとする場
合の熱量の確認及び熱量調整のフィードバック制御に用
いる場合に適用したものである。
熱量が調整されて都市ガスＧが送り出されるガス導管り
の途中に計測用の計測管１１が設けられ、減圧弁１２を
介して一定の圧力Ｐに保持されて恒温装置の一例として
の熱交換器１３に送られるようになっており、熱交換器
１３に送給されるスチームなどの加熱媒体１４を温度調
整弁１５によって流量調整することで一定の温度Ｔに被
計測ガスである都市ガスＧを保つことができるようなガ
ス保持部になっている。
の途中に計測用の計測管１１が設けられ、減圧弁１２を
介して一定の圧力Ｐに保持されて恒温装置の一例として
の熱交換器１３に送られるようになっており、熱交換器
１３に送給されるスチームなどの加熱媒体１４を温度調
整弁１５によって流量調整することで一定の温度Ｔに被
計測ガスである都市ガスＧを保つことができるようなガ
ス保持部になっている。
この計測管１１の出口側には、温度Ｔ及び圧力Ｐが一定
に保持された都市ガスＧの密度ｄを１１測するガス密度
計１６が取付ｃ−ｔである。
に保持された都市ガスＧの密度ｄを１１測するガス密度
計１６が取付ｃ−ｔである。
そして、このガス密度泪１６の計測値ｄが演算装置１７
に入力されるようになっている。
に入力されるようになっている。
この演算装置１７は、演算部１８と記憶部１つとで構成
されており、演算部１８では、都市ガスＧの密度ｄから
比重ρを求め、これにより都市ガスＧの分子量ＭＷを演
算し、単位発熱量ｑに変換して発熱量Ｑを演算するとと
もに、ガス導管りへの都市ガスＧの熱量流量を求めて熱
量熱調を行い、記憶部１つには、例えは、都市ガスＧの
ガス密度ｄの測定温度Ｔと圧力Ｐと同一の温度圧カ一定
条件下での分子量ＭＩＡに対する圧ｗＪ係数Ｚの関係式
が記憶されている。
されており、演算部１８では、都市ガスＧの密度ｄから
比重ρを求め、これにより都市ガスＧの分子量ＭＷを演
算し、単位発熱量ｑに変換して発熱量Ｑを演算するとと
もに、ガス導管りへの都市ガスＧの熱量流量を求めて熱
量熱調を行い、記憶部１つには、例えは、都市ガスＧの
ガス密度ｄの測定温度Ｔと圧力Ｐと同一の温度圧カ一定
条件下での分子量ＭＩＡに対する圧ｗＪ係数Ｚの関係式
が記憶されている。
次に、このようなガス発熱量の計測装置１０の動作とと
もに、計測方法について説明する。
もに、計測方法について説明する。
まず、計測管１１内の被計測ガスである都市ガスＧをガ
ス保持部によって一定の温度Ｔ及び一定の圧力Ｐに保持
した状態とし、ガス密度計１６での測定が常に一定温度
Ｔ及び一定圧力Ｐの下で計測できるようにしておく。
ス保持部によって一定の温度Ｔ及び一定の圧力Ｐに保持
した状態とし、ガス密度計１６での測定が常に一定温度
Ｔ及び一定圧力Ｐの下で計測できるようにしておく。
また、演算装置１７の記憶部１つには、予備試験を行な
うなどしてガス密度計１６による密度ｄの計測温度Ｔ及
び圧力Ｐと同一条件下での被測定ガスの予想される分子
量ＭＷに対する圧縮係数Ｚの関係を求めて記憶させてお
くか、例えば被計測ガスを都市ガスＧとする場合には、
この分子量Ｍ切と圧縮係数Ｚの関係は、（１）式のよう
に表わすことかでき、これを記憶させておく６Ｚ＝ａ１
ｘＭＷ ＋ａ２−− ・−（１）ここで、ａ 、ａ
２は、定数である。
うなどしてガス密度計１６による密度ｄの計測温度Ｔ及
び圧力Ｐと同一条件下での被測定ガスの予想される分子
量ＭＷに対する圧縮係数Ｚの関係を求めて記憶させてお
くか、例えば被計測ガスを都市ガスＧとする場合には、
この分子量Ｍ切と圧縮係数Ｚの関係は、（１）式のよう
に表わすことかでき、これを記憶させておく６Ｚ＝ａ１
ｘＭＷ ＋ａ２−− ・−（１）ここで、ａ 、ａ
２は、定数である。
そして、演算装置１７の演算部１８では、次のような関
係式などを用いて順次演算され、最終的に発熱量が求め
られる。
係式などを用いて順次演算され、最終的に発熱量が求め
られる。
まず、計測されたガス密度ｄに基づく比重ρと分子量Ｍ
Ｗ、圧Ｉｔｉ係数Ｚ、計測温度Ｔ及び計測圧力Ｐとの間
には、次式の関係があることか知られている。
Ｗ、圧Ｉｔｉ係数Ｚ、計測温度Ｔ及び計測圧力Ｐとの間
には、次式の関係があることか知られている。
ｐ＝ （ａ３ｘＰｘＭＷ ）／ （ｚｘ’ｒ）ここで、
ａ３は、定数である。
ａ３は、定数である。
温度及び圧力が一定であるから、上式は次式（２）のよ
うに表わすことができる。
うに表わすことができる。
Ｚ−（ａ３×Ｐ／Ｔ）×ＭＩＡ／ρ
・ ・ ・ ・ （２）
そこで、これら（１）式及び（２）式から、被計測ガス
Ｇの分子量ＭＷか求められる。
Ｇの分子量ＭＷか求められる。
このガスの分子量ＭＷか求められると、次式から単位発
熱量ｑが求められる６ ｑ−ａ４ＸＭｌ′Ｉ＋ａ５ ここで、ａ 、ａ５は、定数である。
熱量ｑが求められる６ ｑ−ａ４ＸＭｌ′Ｉ＋ａ５ ここで、ａ 、ａ５は、定数である。
したがって、この単位発熱量ｑから熱量流量か求められ
るとともに、この値を用いることで、都市ガスＧの熱量
調整のフィードバック制御を行うことかできる。
るとともに、この値を用いることで、都市ガスＧの熱量
調整のフィードバック制御を行うことかできる。
以上のように、発熱量の演算にあたり、圧縮係数Ｚが分
子量ＭＷと一定の相関関係があることを見出し、これを
（１）式で与えるようにしたので、測定したガスＧの比
重ρ中に含まれる圧縮係数Ｚとしてこの値を用いること
て、ガスの密度ｄから比重ρを求め、さらに、分子量Ｍ
Ｗを求めて発熱量ｑ、Ｑを演算でき、ガス密度の測定時
間と演算処理時間のみの極短時間でガスの発熱量を正確
に知ることができる。
子量ＭＷと一定の相関関係があることを見出し、これを
（１）式で与えるようにしたので、測定したガスＧの比
重ρ中に含まれる圧縮係数Ｚとしてこの値を用いること
て、ガスの密度ｄから比重ρを求め、さらに、分子量Ｍ
Ｗを求めて発熱量ｑ、Ｑを演算でき、ガス密度の測定時
間と演算処理時間のみの極短時間でガスの発熱量を正確
に知ることができる。
また、この発熱量を用いてＬＮＧ気化ガスに混合する熱
量調整ガスの量を制御するようにすることで、都市ガス
の熱量調整か容易となり、製造ガスの品質の向上がはか
れるとともに、熱量の変動を緩和する大容量のホルダー
を設けること無く、ガス導管りへの都市ガスの供給が可
能となり、ホルダーの縮小化による設備費の削減が可能
となる。
量調整ガスの量を制御するようにすることで、都市ガス
の熱量調整か容易となり、製造ガスの品質の向上がはか
れるとともに、熱量の変動を緩和する大容量のホルダー
を設けること無く、ガス導管りへの都市ガスの供給が可
能となり、ホルダーの縮小化による設備費の削減が可能
となる。
なお、上記実施例では、都７１ｊ〃スの熱量調整時の発
熱量の計測に用いる場合で説明しなが、この場合に限ら
ず、混合ガスの発熱量の測定に広く適用できるものであ
り、演算装置に入力する演算式の定数ａ 〜ａ５は被測
定ガスの組成によって変えるようにする。
熱量の計測に用いる場合で説明しなが、この場合に限ら
ず、混合ガスの発熱量の測定に広く適用できるものであ
り、演算装置に入力する演算式の定数ａ 〜ａ５は被測
定ガスの組成によって変えるようにする。
［発明の効果］
以上、一実施例とともに具体的に説明したようにこの発
明のガス発熱量の計測方法によれは、被計測ガスの密度
を一定の温度及び一定の圧力で計測し、これと同じ温度
圧力状態での被計測ガスの分子量と圧１ｍ係数との関係
を予め知っておき、計測したガス密度から演算によって
圧縮係数が考慮された分子量から発熱量を求めるように
しているので、ガス密度からガス組成変化があってもそ
の圧縮係数が考慮された分子量が即得られるので、迅速
かつ正確に発熱量を知ることができる。
明のガス発熱量の計測方法によれは、被計測ガスの密度
を一定の温度及び一定の圧力で計測し、これと同じ温度
圧力状態での被計測ガスの分子量と圧１ｍ係数との関係
を予め知っておき、計測したガス密度から演算によって
圧縮係数が考慮された分子量から発熱量を求めるように
しているので、ガス密度からガス組成変化があってもそ
の圧縮係数が考慮された分子量が即得られるので、迅速
かつ正確に発熱量を知ることができる。
また、このガス発熱量の計測装置によれば、ガス保持部
によって被計測ガスを一定の温度及び圧力に保持できる
ようにしてガス密度計で被計測力スの密度を計測し、記
憶手段に記憶させたガス密度の計測時の温度及び圧力状
態の分子量と圧縮係数の関係を用い、演算手段によって
圧縮係数の考慮された実在気体としての真の分子量によ
り発熱量を演算するようにしたので、組成変化によって
分子量が変化するガスの発熱量を迅速かつ正確に測定す
ることができる。
によって被計測ガスを一定の温度及び圧力に保持できる
ようにしてガス密度計で被計測力スの密度を計測し、記
憶手段に記憶させたガス密度の計測時の温度及び圧力状
態の分子量と圧縮係数の関係を用い、演算手段によって
圧縮係数の考慮された実在気体としての真の分子量によ
り発熱量を演算するようにしたので、組成変化によって
分子量が変化するガスの発熱量を迅速かつ正確に測定す
ることができる。
したがって、この発熱量を用いてＬＮＧ気化ガスに混合
する熱量調整ガスの量を制御するようにすることで、都
市ガスの熱量調整が容易となり、製造ガスの品質の向上
がはかれるとともに、熱量の変動を緩和する大容量のホ
ルダーを設けること無く、ガス導管りへの都市ガスの供
給が可能となり、ホルダーの縮小化による設備費の削減
が可能となる。
する熱量調整ガスの量を制御するようにすることで、都
市ガスの熱量調整が容易となり、製造ガスの品質の向上
がはかれるとともに、熱量の変動を緩和する大容量のホ
ルダーを設けること無く、ガス導管りへの都市ガスの供
給が可能となり、ホルダーの縮小化による設備費の削減
が可能となる。
第１図はこの発明のガス発熱量の計測装置にかかる一実
施例の概略構成図である。 １０：ガス発熱量の計測装置、１１：計測管、１２：減
圧弁、１３：恒温装置としての熱交換器、１４：加熱媒
体、１５：温度調整弁、１６：ガス密度計、１７：演算
装置、１８：演算部、１９：記憶部。
施例の概略構成図である。 １０：ガス発熱量の計測装置、１１：計測管、１２：減
圧弁、１３：恒温装置としての熱交換器、１４：加熱媒
体、１５：温度調整弁、１６：ガス密度計、１７：演算
装置、１８：演算部、１９：記憶部。
Claims (2)
- （１）被計測ガスの密度を一定の温度及び一定の圧力状
態で計測し、この温度及び圧力に対する被測定ガスの分
子量と圧縮係数との関係を求めておき、計測したガス密
度から圧縮係数により較正された真の分子量からガスの
発熱量を演算するようにしたことを特徴とするガス発熱
量の計測方法。 - （２）被計測ガスを一定の温度及び圧力に保持するガス
保持部と、このガス保持部に設けられ被計測ガスの密度
を計測するガス密度計と、前記ガス保持部の温度及び圧
力に対する被計測ガスの分子量と圧縮係数との関係を記
憶する記憶手段と、前記ガス密度計からの計測値及び前
記記憶手段からの圧縮係数値に基づき組成が変った場合
の分子量を演算するとともに、ガスの発熱量を算出する
演算手段とからなることを特徴とするガス発熱量の計測
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7959889A JPH06100558B2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | ガス発熱量の計測方法及び計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7959889A JPH06100558B2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | ガス発熱量の計測方法及び計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02257046A true JPH02257046A (ja) | 1990-10-17 |
| JPH06100558B2 JPH06100558B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=13694442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7959889A Expired - Lifetime JPH06100558B2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | ガス発熱量の計測方法及び計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06100558B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007212334A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Yamatake Corp | 熱量計測システム |
| JP2010175261A (ja) * | 2009-01-27 | 2010-08-12 | Riken Keiki Co Ltd | 熱量測定方法および熱量測定装置 |
| CN115790908A (zh) * | 2023-02-08 | 2023-03-14 | 成都千嘉科技股份有限公司 | 基于热量计量的天然气计量方法和装置 |
-
1989
- 1989-03-30 JP JP7959889A patent/JPH06100558B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007212334A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Yamatake Corp | 熱量計測システム |
| JP2010175261A (ja) * | 2009-01-27 | 2010-08-12 | Riken Keiki Co Ltd | 熱量測定方法および熱量測定装置 |
| CN115790908A (zh) * | 2023-02-08 | 2023-03-14 | 成都千嘉科技股份有限公司 | 基于热量计量的天然气计量方法和装置 |
| CN115790908B (zh) * | 2023-02-08 | 2023-06-23 | 成都千嘉科技股份有限公司 | 基于热量计量的天然气计量方法和装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06100558B2 (ja) | 1994-12-12 |
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