Заправка баллонов СО2 по весу - Аквафорум

Заправка баллонов СО2 по весу · 12.11.2010, 13:53

Перекапывая информацию по баллонам СО2, неоднократно натыкался на всякие графики указывающие на зависимости давления в баллоне или плотности сжиженного СО2 от температуры. Но собрать всё в кучу как-то не сильно получалось. Лишь отрывками мелькали фразы:
- заправлять СО2 надо по весу и только из расчёта 0.7кг на 1л баллона.
- в баллоне обязательно должна находится газовая подушка иначе баллон может взорваться при нагреве
- если прикрутили редуктор и манометры показали более 7МПа значит вам баллон заправили под самый вентиль (перелили) и это чревато взрывом, срочно надо стравить лишнее.
Ну и т.п.
Как довод приводилась диаграмма агрегатных состояний СО2

Эта диаграмма нормально работает и указывает на давление в баллоне только до критической точки. А что же будет после достижения температуры в 31*С? Неужели баллоны с Со2 выше этой температуры греть нельзя? А как же огнетушители у которых на боку написано -20*С...+50*С?
Проскакивала ещё и зависимость плотности жидкого Со2 от температуры.

Эта зависимость только объясняла почему при росте температуры растёт давление. А вот каково это давление будет и почему нормальной заправкой считается 700г/л никак ответа не давала.

При дальнейших поисках информации о том что бывает в баллонах при температурах свыше 31*С, всплыло понятие "закретический флюид". Это, типо, ещё одно агрегатное состояние вещества, или нечто среднее между жидкостью и газом. Он достаточно хорошо сжимаем и при дальнейшем росте температуры баллона этот флюид за счёт своей сжимаемости не даёт давлению резко скакануть.
Наиболее информативный график, который связывает все процессы в баллоне Со2, встретился на забугорных сайтах. Форумчанин из www.aqa.ru перевел единицы измерения на привычные нам. Вот что получилось:

Горизонтальная чёрная шкала графика указывает количество Со2 в баллоне, за 100% принято значение 7/18 унций на кубический дюйм или 673г/л. Красная горизонтальная это привычные нам граммы на литр.
Вертикальная шкала это давление в баллоне в фунтах на квадратный дюйм (черная) и в атмосферах (красная).
На графике построено несколько кривых для фиксированных температур.
Черта указывающая на пороговое давление построена на уровне 2200psi или 150атм. Это максимальное рабочее давление для баллонов СО2.
Графиком достаточно легко пользоваться. Например, если мы хотим узнать что же будет в нормально заправленном баллоне (700г/л) при повышении температуры. Строим вертикальную черту напротив значения 700г/л. И по пересечению этой черты с кривыми считываем значения давления. Получается (примерно): при росте температуры до 26*С давление равномерно растёт до 65атм. Равномерность роста обусловлена тем что в баллоне присутствует газовая подушка и она своим сжиманием компенсирует увеличение объёма жидкой фракции. После 26*С газовая подушка прекращает своё существование т.к. жидкая фракция расширилась на весь объём баллона. Дальнейший рост температуры приведёт к ускоренному росту давления: 32*С-85атм, 38*С-100атм.... при достижении 50*С будет 150атм (предел для баллона).
У баллона залитого из расчёта 800г/л газовая подушка исчезнет при 17*С. А максимально допустимое значение давления будет при 35*С.
Баллон залитый по 900г/л может рвануть уже при комнатной температуре.
Если пользоваться графиком наоборот.
Принесли домой из заправочной станции баллон. Он прогрелся до 21*С и на манометре стрелка показала слишком много, например 100атм. Сколько ж залили на станции? По графику выходит 860г/л. И такой баллон может бахнуть при 25*С.
Или ситуация - газ заканчивается, стрелка поползла вниз. Сколько осталось? Например при 21*С 40атм. По графику выходит где-то 180г/л.
В общем, график достаточно удобен для понимания и знания теории процессов со сжатым СО2.

Ну, а на практике - не превышайте норму заправки в 700г/л и не выжимайте последние бульки из пустого баллона.

MSN · 12.11.2010, 14:31

предлагаю тему сделать важной

GGB · 12.11.2010, 16:42

для того что бы не было взрыва баллона,используем вентиль с предохранительным клапаном,мембрана которого рассчитана на 150 атм.если давление превысит допустимые нормы произойдет разрыв мембраны и газ выйдет через отверстие в клапане.При условия описанных Выше, по сути этого не должно произойти.

EVGENIYS · 28.11.2010, 19:10

не понял почему нельзя выжимать последние капельки из баллона, и на каком уровне Вы рекомендуете остановиться (давление)

chack · 28.11.2010, 19:44

А что тут написано такого, что было тайной ранее?

0.7кг на литр объема это аксиома.
Или вы предлагаете все это рассказывать заправщику, у которого УЖЕ ЕСТЬ лицензия.

Skif · 28.11.2010, 21:20

женяя, большинство баллонных редукторов это редукторы обратного действия. У них конструкция такова что давление в баллоне помогает закрывать клапан. Из этого следует то что давление на выходе редуктора будет повышаться с падением давления на входе (в баллоне). Кроме того, в засорившихся или в редукторах низкого качества при малом давлении на входе может возникнуть такая ситуация что редуцирующий клапан не сможет закрыться. Тогда на выходе давление будет зашкаливать и СО2 в аквариум будет подаваться с огромным избытком. О таких случаях на форуме писалось много раз.
По идее, возможен эксперимент - в работающей системе перекрыть вентиль на баллоне.
На нормальном редукторе, по мере расхода газа, давление на входном манометре будет постепенно падать, а на выходном постепенно расти (может процентов на 50). Аж пока газ не закончится в промежутке между вентилем и редуктором.
Не ненормальном сначала будет плавное изменение давлений, а потом давление на выходе резко возрастёт.
Если Вы на 100% уверены в качестве редуктора то можно баллон использовать до полного опустошения.

chack, ну есть же люди любопытные (типа меня

)

Maksimiks · 29.11.2010, 18:31

Цитата:

Допис від chack

Или вы предлагаете все это рассказывать заправщику, у которого УЖЕ ЕСТЬ лицензия.

Эта статья для того, чтобы не наблюдать такую картину, по приходу домой, от заправщика. Смотреть на манометр.

Кликабельно.

pimass · 29.11.2010, 18:34

Maksimiks, Я бы этому дяде с ушами, уши бы, да открутил (с)

Maksimiks · 29.11.2010, 18:36

Цитата:

Допис від pimass

Maksimiks, Я бы этому дяде с ушами, уши бы, да открутил (с)

Именно поэтому, все баллоны в доме - кислородные. Спокойнее так...

Kristoff · 12.12.2010, 00:42

В моем кислородном баллоне рабочее давление 200 кг, а проверочное 300 кг, правда предохрнительный клапан на вентиле на 150 кг, да и редукторы выше чем 160 тяжело найти. Баллон приехал, заправленный на киевском заводе углекислоты, с давлением 80 кг. Вроде серьезные люди заправляли.

chack · 12.12.2010, 01:08

Kristoff, и что не так?

Kristoff · 12.12.2010, 17:38

Все так, но насколько я понял, согласно вышесказанному, давление было очень высокое, не 200 кг но всеже выше нормы, тем более лето было очень жаркое.

Skif · 13.12.2010, 18:26

Kristoff, из Вашего текста не сильно понятно о чём идёт речь

Если дело было жарким летом, то правильно заправленный баллон (700г/л) при ~31*С будет содержать газ под давлением 80атм.
Это нормально.

Fishborn · 20.08.2011, 22:11

Вчера заправил 5-ти литровый балон по весу на станции где именно заправляют (прошлый раз заправлял методом перелива). Предварительно старовав балон. По паспорту балона вес его 6,0 кг (это с вентилем или без него?) на весах вес показал 6,400 кг. На заправочной станции, поскольку заправляют большие 40-ка литровые балоны стоят веса советские медицинские, как в медпунктах, на которых заправленный мой балон показал 14 кг, я в шоке не знаю везти балон домой или стравливать тут же. Хотя заправщик говорил , что заправит с точностью до грамма. Я просил, что бы было 700г/л то есть 6,400+3,500 должно быть 9,900.!!!! , но не 14.
Все же рискнул везти домой все так как есть. По приезду домой на лотке, где таровал балон на тех же электронных весах взвесил показали-10,350.
10,350 - 6.400 = 3,950; 3,950 : 5=почти 800г/л. Поскольку балон с СО2 был холодным, когда забирал на нем стояла роса, манометр показывал около 30 bar. Я целый день наблюдал, поскольку балон нагревался до 25 градусов, давление по истечению суток и нагреве балона до комнатной температуры стало на метку чуть меньше 50 (47-48) bar.
Судя по графику давление должно было вырости больше, чем 50 bar. Почему так получается у меня?

Skif · 24.08.2011, 23:38

вес пустого баллона указывается с вентилем или спусковым механизмом (огнетушители). И у мелких он выбивается прям на вентиле.
Точный объём больших баллонов проверяется при поверке (заливкой воды) и выбивается или может выбиваться возле горловины, там где указывается год поверки. Какой точный литраж маленьких баллонов сказать, ИМХО, тяжело. Возможно идут они по критерию лишь бы было не меньше заявленного. Если вместо 5л выйдет 5.5л то такой баллон отбраковывать не будут, от увеличенного объёма вреда не будет.
Fishborn, у Вас, возможно, либо у баллона объём больше заявленного, либо при взвешивании погрешность дала о себе знать. Если будет желание можно при поверке баллона уточнить его реальный объём.

П,С, Глянул ещё раз на цифры

У Вас что-то с манометром либо градусником.

В заправленном баллоне при 25*С давление никак не может быть ниже 63атм.