🌬️ 기체 부피유량 (m³/h) ➡️ 질량유량 (t/h) 변환 방법
공정 설계·운전에서 기체 부피유량을 질량유량으로 변환하는 작업은 원가 계산, 장비 용량 선정, 안전성 검토까지 직결됩니다. 아래 내용을 참고해 보시길 바랍니다.
목차
1️⃣ 부피·질량유량 기본 개념
– 부피유량(Volumetric Flow, Q): 단위 시간당 부피 이동량 ▶ m³/h
– 질량유량(Mass Flow, m): 단위 시간당 질량 이동량 ▶ t/h
두 값의 연결고리는 밀도(ρ)입니다.
질량유량 = 부피유량 × 밀도 (같은 부피라도 무게는 밀도에 따라 달라진다)
2️⃣ 기체 밀도 계산 핵심
기체는 온도·압력 변화에 매우 민감합니다. 이상기체 방정식을 간단히 변형한 ρ = (P × M)/(R × T)를 기억해 두세요.
✔️ 변수 정리
- 🌡️ P (압력): Pa (절대압)
- 🧪 M (분자량): kg/mol (예: 공기 0.029)
- 📏 R (기체상수): 8.314 J/mol·K
- 🔥 T (절대온도): K (℃ + 273.15)
3️⃣ 단계별 변환 실습
아래 3단계만 따라 하면 계산이 끝납니다.
✔️ 1단계 — 부피유량 확인
예) 공기 500 m³/h (실제 조건 = Am³/h)
✔️ 2단계 — 밀도 계산
조건: ★ T = 25 ℃ (298.15 K), ★ P = 1 atm (101 325 Pa)
ρ = (101 325 × 0.029)/(8.314 × 298.15) ≈ 1.18 kg/m³ = 0.00118 t/m³
✔️ 3단계 — 최종 질량유량
ṁ = 500 m³/h × 0.00118 t/m³ = 0.59 t/h
4️⃣ Nm³/h vs Am³/h 구분
- 🅽 Nm³/h : 0 ℃, 1 atm 표준 상태. 밀도 고정값 사용(공기 ≈ 1.293 kg/m³).
- 🅰 Am³/h : 실제 온·압 조건. 반드시 밀도를 다시 계산해야 함.
이상으로 기체 부피유량을 질량유량으로 변환하는 전 과정을 정리했습니다. 이 가이드는 현장 설계 데이터시트와 공인 물성치(예: NIST, API RP)를 바탕으로 작성되었습니다. 추가 세부 사항은 내부 공정 기준서나 장비 제조사 매뉴얼을 확인해 보시길 권장드립니다.
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