Nm3 คืออะไร แปลงเป็น m3 อย่างไร: สูตรและตารางสำหรับสเปกญี่ปุ่น

สมมติว่าโรงงานได้รับชุดหัวเผา (burner) จากซัพพลายเออร์ญี่ปุ่น ใน datasheet ระบุลมสำหรับการเผาไหม้ 1,000 Nm³/h ระบุความดันลมในโรงงาน 0.7 MPaG และระบุปริมาณใช้ลม instrument air เป็น L/min (ANR) ก่อนเลือกพัดลม ดักต์ หรือท่อลม คุณต้องรู้ก่อนว่าตัวเลขเหล่านี้หมายถึงอะไรที่อุณหภูมิและความดันจริงหน้างาน

สรุปสั้น ๆ: Nm³ (นอร์มอลลูกบาศก์เมตร) คือปริมาตรก๊าซที่แปลงเป็นสภาวะ 0°C และ 1 atm (101.325 kPa) ดังนั้นมันบอก "ปริมาณก๊าซ" ถ้าต้องการปริมาตรจริงเป็น m³ ให้คูณด้วยอัตราส่วนอุณหภูมิและอัตราส่วนความดัน ในท่อลมที่ 20°C 0.5 MPaG (72.5 psig) อากาศ 1 Nm³ มีปริมาตรจริงเพียงประมาณ 0.18 m³ ถ้าสับสนสองหน่วยนี้ ขนาดท่อหรือคอมเพรสเซอร์อาจคลาดเคลื่อนได้ห้าเท่าขึ้นไป

บทความนี้อธิบายความหมายของ Nm³ และวิธีที่คนญี่ปุ่นเขียน สูตรแปลงและตารางสำเร็จรูป ความต่างระหว่าง Nm³ กับ Sm³, ANR และ SCFM ตัวอย่างคำนวณสำหรับลมอัด ลมเผาไหม้ ก๊าซไอเสีย และก๊าซเมือง (city gas) ของญี่ปุ่น รวมถึงเช็คลิสต์และคำถามที่ควรถามฝั่งญี่ปุ่น

สารบัญ

1. Nm3 (นอร์มอลลูกบาศก์เมตร) คืออะไร
2. สูตรแปลง Nm3 เป็น m3
3. Nm3 กับ Sm3, ANR และ SCFM ต่างกันอย่างไร
4. เมื่อไรควรใช้ Nm3 และเมื่อไรควรใช้ m3
5. ตัวอย่างคำนวณ: ลมเผาไหม้ ก๊าซไอเสีย และก๊าซเมือง
6. เช็คลิสต์สำหรับ datasheet และแคตตาล็อกจากญี่ปุ่น
7. ข้อจำกัดของบทความนี้
8. คำถามที่พบบ่อย (FAQ)
9. แหล่งอ้างอิง

Nm3 (นอร์มอลลูกบาศก์เมตร) คืออะไร

Nm³ เป็นหน่วยบอกปริมาณก๊าซ คือ ปริมาตรที่ก๊าซนั้นจะมีเมื่ออยู่ที่ความดันบรรยากาศและ 0°C ตัว "N" มาจากคำว่า normal หมายถึงสภาวะอ้างอิงที่กำหนดไว้ แล้วนำไปต่อหน้า m³ (ลูกบาศก์เมตร)

หน้างานญี่ปุ่นอ่านว่า norumaru-ryube คำว่า ryube เป็นคำเรียกหน้างานที่ย่อมาจากคำว่า "ลูกบาศก์เมตร" ดังนั้นทั้งคำก็คือ "นอร์มอลลูกบาศก์เมตร" นั่นเอง

การเขียนไม่มีรูปแบบตายตัว บางเอกสารเขียน m³N (อ่านว่า ryube-norumaru) แทน Nm³ ส่วนอัตราการไหลเขียนเป็น Nm³/h (ต่อชั่วโมง) และ Nm³/min (ต่อนาที)

ที่ต้องมีสภาวะอ้างอิงก็เพราะปริมาตรก๊าซเปลี่ยนไปตามอุณหภูมิและความดัน กฎของก๊าซอุดมคติแสดงความสัมพันธ์นี้ ซึ่งเป็นความสัมพันธ์เดียวกับกฎของบอยล์และชาร์ล:

ลองดูอากาศ 1 Nm³ ที่ความดันบรรยากาศและ 0°C จะมีปริมาตรพอดี 1 m³ ถ้าทำให้ร้อนเป็น 100°C อากาศจะขยายตัวเป็น ประมาณ 1.366 m³ แต่ถ้าที่ 0°C เท่าเดิมแล้วเพิ่มความดันเป็นสองเท่า ปริมาตรจะลดเหลือ 0.5 m³

รูปที่ 1: อากาศ 1 Nm³ เท่าเดิมใน 3 สภาวะ

ปริมาณอากาศไม่เปลี่ยนเลย เปลี่ยนแต่พื้นที่ที่มันกินอยู่

ค่าของก๊าซอุดมคติ ความดันทั้งหมดเป็นความดันสัมบูรณ์

ทั้ง 3 สภาวะ อากาศข้างในคือปริมาณเท่ากัน นี่คือจุดสำคัญของ Nm³: มันบอกว่ามีก๊าซอยู่เท่าไร ไม่ได้บอกว่าตอนนี้มันกินที่เท่าไร ถ้าคิดเป็นจำนวนโมล 1 Nm³ เท่ากับประมาณ 44.6 mol เพราะก๊าซอุดมคติ 1 mol มีปริมาตรประมาณ 22.414 L ที่ 0°C และ 101.325 kPa (ค่า CODATA)

รูปที่ 2: Nm³ กับ m³

Nm³ คือ "ปริมาณ" ส่วน m³ คือ "พื้นที่ที่ก๊าซกินอยู่ ณ จุดนั้น"

Nm³ (นอร์มอลลูกบาศก์เมตร)

m³ (ลูกบาศก์เมตรจริง)

สิ่งที่บอก

Nm³: ปริมาณก๊าซ (เป็นสัดส่วนกับจำนวนโมลและมวล)

m³: ปริมาตรจริงที่อุณหภูมิและความดัน ณ จุดนั้น

สภาวะอ้างอิง

Nm³: 0°C, 101.325 kPa (1 atm), ก๊าซแห้ง

m³: อุณหภูมิและความดัน ณ จุดนั้น

เมื่ออุณหภูมิหรือความดันเปลี่ยน

Nm³: ตัวเลขไม่เปลี่ยน

m³: เพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ลดลงเมื่อความดันสูงขึ้น

การใช้งานหลัก

Nm³: ลมเผาไหม้ ปริมาณก๊าซเชื้อเพลิงและความร้อนที่ป้อน ค่าจำกัดการระบายก๊าซไอเสีย พิกัดของโบลเวอร์และก๊าซ

m³: ความเร็วในท่อและดักต์ ความจุถัง ปริมาตรลมที่พัดลมเคลื่อนจริง

หน่วยอัตราการไหล

Nm³: Nm³/h, Nm³/min, NL/min

m³: m³/h, m³/min, L/min

คำว่า "ก๊าซแห้ง" เป็นไปตามวิธีนิยามค่าความร้อนของก๊าซเชื้อเพลิงในญี่ปุ่น (ต่อก๊าซแห้ง 1 m³ ที่ 0°C และ 101.325 kPa) บางเอกสาร เช่น ANR ของอุปกรณ์นิวเมติกส์ รวมความชื้นด้วย

Nm³ เป็นการเขียนตามความเคยชินของอุตสาหกรรม ไม่ใช่หน่วย SI ถ้าเคร่งครัด ตัว N คือสัญลักษณ์ของนิวตัน "Nm³" จึงอ่านเป็นนิวตันคูณลูกบาศก์เมตรได้ด้วย

ตามหลักการเขียนแบบ SI เงื่อนไขการวัดต้องเขียนไว้ที่ตัวปริมาณ ไม่ใช่ที่หน่วย (NIST SP 811) กฎหมายญี่ปุ่นก็เขียนเงื่อนไขเป็นประโยค เช่น "แปลงเป็นอุณหภูมิ 0°C ความดัน 1 บรรยากาศ" อย่างไรก็ตาม ในอุตสาหกรรม Nm³ ยังเป็นวิธีเขียนที่พบบ่อยที่สุด

สูตรแปลง Nm3 เป็น m3

การแปลงระหว่าง Nm³ กับ m³ ทำได้โดย คูณด้วยอัตราส่วนอุณหภูมิและอัตราส่วนความดัน ให้เปลี่ยนอุณหภูมิเป็นอุณหภูมิสัมบูรณ์โดยบวก 273.15 เข้ากับ °C และเปลี่ยนความดันเกจเป็นความดันสัมบูรณ์โดยบวก 101.325 kPa ก่อนหาอัตราส่วน

บรรทัดแรกหา m³ จริงจาก Nm³ บรรทัดที่สองหา Nm³ จาก m³ จริง ให้ดูก่อนว่าค่าที่มีอยู่เป็นแบบไหน แล้วค่อยเลือกบรรทัด การปัด 101.325 เป็น 101.32 หรือ 101.3 แทบไม่ทำให้ผลต่างไป

ถ้าสับสนว่าต้องคูณหรือหาร ให้นึกถึงสิ่งที่เกิดขึ้นจริง: อุณหภูมิสูงขึ้น m³ เพิ่มขึ้น ความดันสูงขึ้น m³ ลดลง สูตรเดียวกันใช้กับอัตราการไหลได้ ใส่ Nm³/h จะได้ m³/h ใส่ Nm³/min จะได้ m³/min

รูปที่ 3: 5 ขั้นตอนแปลง Nm³ และ m³

ตรวจสภาวะอ้างอิงและชนิดของความดันก่อน แล้วค่อยใส่สูตร

STEP 01ตรวจฐานของตัวเลขค่าใน datasheet มิเตอร์วัดการไหล หรือแคตตาล็อก เป็น Nm³ m³ จริง หรือฐานอื่น เช่น ANR

STEP 02ตรวจชนิดของความดันMPaG และ kPaG คือความดันเกจ MPa(abs) คือความดันสัมบูรณ์ แปลงทุกค่าเป็น kPa

STEP 03เปลี่ยนเป็นค่าสัมบูรณ์°C + 273.15 และความดันเกจ + 101.325 kPa

STEP 04คูณอัตราส่วนสองตัวNm³ → m³: อัตราส่วนอุณหภูมิ × อัตราส่วนความดัน ถ้าแปลงกลับให้สลับเศษกับส่วน

STEP 05ตรวจความสมเหตุสมผลของขนาดลมอัด: m³ ควรน้อยกว่า Nm³ ก๊าซไอเสียร้อน: ควรมากกว่า

เกจวัดความดันอ่านได้ศูนย์ที่ความดันบรรยากาศ ฝั่งสุญญากาศ (ค่าติดลบ) ก็ให้นำค่าที่อ่านได้ไปบวกกับ 101.325 kPa เพื่อให้ได้ความดันสัมบูรณ์เช่นเดียวกัน

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดคือ ลืมบวกความดันบรรยากาศเข้ากับความดันเกจ ตัวอย่างนี้เทียบวิธีคำนวณอัตราส่วนความดัน 3 แบบ สำหรับลมที่ 0.5 MPaG:

ถ้าไม่แก้ค่าความดันเลย คุณจะประเมินปริมาตรลมอัดสูงเกินไปราว 6 เท่า ผลคือเลือกท่อลมโตเกินความจำเป็น

ตารางด้านล่างให้ค่าสัมประสิทธิ์สำเร็จรูปจากสูตรเดียวกัน นำอัตราการไหลคูณกับค่าในตารางได้เลย

รูปที่ 4: ตารางแปลง Nm³ เป็น m³ (ความดันเกจ × อุณหภูมิ)

3 คอลัมน์ซ้ายคือ m³ จริงของ 1 Nm³ ส่วน 3 คอลัมน์ขวาคือ Nm³ ที่อยู่ใน m³ จริง 1 m³ ที่แต่ละเงื่อนไข

ความดันเกจ	1 Nm3 → m3			1 m3 → Nm3
	0°C (32°F)	20°C (68°F)	40°C (104°F)	0°C (32°F)	20°C (68°F)	40°C (104°F)
0 (ความดันบรรยากาศ)	1.000	1.073	1.146	1.000	0.932	0.872
0.1 MPa (1 bar, 14.5 psig)	0.503	0.540	0.577	1.987	1.851	1.733
0.3 MPa (3 bar, 43.5 psig)	0.252	0.271	0.289	3.961	3.691	3.455
0.5 MPa (5 bar, 72.5 psig)	0.169	0.181	0.193	5.935	5.530	5.177
0.7 MPa (7 bar, 101.5 psig)	0.126	0.136	0.145	7.908	7.369	6.898
0.8 MPa (8 bar, 116 psig)	0.112	0.121	0.129	8.895	8.289	7.759
1.0 MPa (10 bar, 145 psig)	0.092	0.099	0.105	10.869	10.128	9.481

คำนวณเป็นก๊าซอุดมคติ โดยใช้ความดันบรรยากาศ 101.325 kPa ปัดเป็นทศนิยม 3 ตำแหน่ง ไม่คิดความชื้น ตัวอย่าง: 100 Nm³/h ที่ 0.5 MPaG และ 20°C คือ 100 × 0.181 ≈ 18.1 m³/h

ตัวอย่างการอ่านตาราง: ในลมอัดที่ 0.7 MPaG และ 20°C ปริมาตรท่อ 1 m³ มีอากาศอยู่ประมาณ 7.37 Nm³ ตัวที่ทำให้ค่าสัมประสิทธิ์เปลี่ยนมากคือความดัน อุณหภูมิมีผลน้อยกว่ามาก อุณหภูมิต่างกัน 20°C เปลี่ยนค่าประมาณ 7%

ถ้าดูก่อนว่าความดันสัมบูรณ์เป็นกี่เท่าของบรรยากาศ ก็จะไม่ผิดไปเป็นสิบเท่า

ตัวอย่างคำนวณ: ลมอัด

สมมติลมอัด 100 Nm³/h ไหลในท่อที่ 40°C และ 0.5 MPaG (500 kPaG) อัตราการไหลเชิงปริมาตรจริงคือ:

เพราะลมถูกอัด ปริมาตรจริงจึงเหลือราวหนึ่งในห้าของค่า Nm³ เวลาคำนวณความเร็วในท่อ ให้ใช้ 19.3 m³/h

ตัวอย่างย้อนกลับ: ท่อที่ 25°C และ 0.7 MPaG (700 kPaG) มีอัตราการไหลจริง 5 m³/min

เมื่อแปลงกลับเป็น 0°C และ 1 atm ลม 5 m³/min จะกลายเป็น 36.2 Nm³/min หรือประมาณ 7.2 เท่า ใช้ค่านี้เมื่อเทียบกับปริมาณลมที่อุปกรณ์ใช้ซึ่งระบุเป็น Nm³/min

Nm3 กับ Sm3, ANR และ SCFM ต่างกันอย่างไร

Nm³ ใช้ 0°C และ 1 atm แต่ Sm³ (standard cubic meter) มักใช้ 15°C หรือ 20°C ที่ 1 atm อุณหภูมิอ้างอิงขึ้นอยู่กับอุตสาหกรรม บริษัท และผู้ผลิต

ตัวอย่างเช่น ตารางแปลงหน่วยของ Osaka Gas กำหนด N ที่ 0°C และ S ที่ 15°C ในกรณีนี้ 1 Nm³ = 1.055 Sm³ (288.15 ÷ 273.15) อุณหภูมิอ้างอิงต่างกัน 15°C ทำให้ตัวเลขของก๊าซเดียวกันต่างกันประมาณ 5% และต่างกัน 20°C ต่างประมาณ 7%

สองค่าอาจเรียกว่า "standard" เหมือนกัน แต่ใช้เงื่อนไขไม่เหมือนกัน การแปลงเป็น Sm³ ใช้สูตรเดียวกัน โดยใส่อุณหภูมิและความดันอ้างอิงนั้นแทน 0°C และ 101.325 kPa ถ้าฐานอ้างอิงรวมความชื้น ไอน้ำก็ทำให้เกิดความต่างเพิ่มอีก

แคตตาล็อกนิวเมติกส์ของญี่ปุ่นมักใช้ฐานที่สามคือ ANR SMC นิยาม ANR เป็นอากาศที่ 20°C ความดันสัมบูรณ์ 100 kPa และความชื้นสัมพัทธ์ 65% โดยอ้างอิง ISO 8778 และ JIS B 8393 และเขียนต่อท้ายหน่วย เช่น L/min (ANR)

ปริมาณลมที่คอมเพรสเซอร์จ่าย (free air delivery) ส่วนใหญ่ก็ระบุที่สภาวะดูดเข้า (inlet conditions) Anest Iwata ผู้ผลิตคอมเพรสเซอร์ญี่ปุ่น ใช้ 20°C, 0.1013 MPa และความชื้นสัมพัทธ์ 65% เป็นสภาวะดูดเข้า ในเอกสารเดียวกันมีตัวอย่างที่นำความต้องการ 500 NL/min (0°C, แห้ง) มาคูณด้วยตัวคูณของบริษัท 1.079 แล้วเลือกคอมเพรสเซอร์ที่ให้ 540 L/min ขึ้นไป

ถ้าโรงงานมีเครื่องจักรจากสหรัฐฯ จะพบ SCFM (standard cubic feet per minute) ซึ่งมีปัญหาเดียวกัน คำว่า "standard" อาจหมายถึง 60°F หรือ 68°F รวมถึงอุณหภูมิอื่น และความดันอาจเป็น 14.696 psia (1 atm), 14.73 psia หรือ 1 bar บางนิยามยังกำหนดความชื้นด้วย

เพื่อเป็นค่าอ้างอิงที่คำนวณเอง: 1 Nm³/h เท่ากับประมาณ 0.622 SCFM ที่ 60°F และ 14.696 psia หรือประมาณ 0.632 SCFM ที่ 68°F และ 14.696 psia (ก๊าซแห้ง ก๊าซอุดมคติ) ควรยืนยันกับผู้ผลิตคอมเพรสเซอร์หรือมิเตอร์ว่าใช้นิยามไหน

รูปที่ 5: เปรียบเทียบสภาวะอ้างอิงที่พบบ่อย

ทุกค่ามีคนเรียกว่า "standard" แต่อุณหภูมิ ความดัน และความชื้นไม่เหมือนกัน

Nm³ (normal)0°C / 101.325 kPa / แห้ง ใช้กับลมเผาไหม้ ค่าความร้อนของก๊าซเชื้อเพลิง ค่าจำกัดก๊าซไอเสีย พิกัดโบลเวอร์

Sm³ (standard)มักเป็น 15°C หรือ 20°C / 1 atm กำหนดโดยแต่ละบริษัทหรืออุตสาหกรรม (เช่น Osaka Gas ใช้ 15°C สำหรับ S)

ANR (อุปกรณ์นิวเมติกส์)20°C / ความดันสัมบูรณ์ 100 kPa / RH 65% เขียนต่อท้ายหน่วย เช่น L/min (ANR)

สภาวะดูดเข้าของคอมเพรสเซอร์เช่น 20°C / 0.1013 MPa / 65% ตามที่ผู้ผลิตระบุ เป็นฐานของค่า free air delivery ในแคตตาล็อก

มิเตอร์ก๊าซเมืองของญี่ปุ่น (แรงดันต่ำ)15°C / 103.325 kPa (เกจ 2 kPa) ค่า m³ ในใบแจ้งค่าก๊าซคือปริมาตรที่สภาวะนี้

สภาวะจริงอุณหภูมิและความดัน ณ จุดนั้น ใช้กับความเร็วในท่อและดักต์ และปริมาตรภายในถังหรือถังก๊าซ

ANR จาก SMC สภาวะดูดเข้าจาก Anest Iwata ค่า S จาก Osaka Gas มิเตอร์ก๊าซจาก J-Net21 (องค์กรเพื่อวิสาหกิจขนาดกลางและขนาดย่อมและนวัตกรรมระดับภูมิภาคของญี่ปุ่น) ชื่อเดียวกันอาจมีเงื่อนไขต่างกันในแต่ละเอกสาร

เมื่อเทียบค่าจากแคตตาล็อกหรือ datasheet ต้องยืนยันก่อนว่าแต่ละตัวเลขใช้ฐานอะไร ให้มองหา "(ANR)" ต่อท้ายหน่วย ตัวอักษร N หรือ S หน้าหรือหลังหน่วย และอุณหภูมิในหมายเหตุ ส่วนความเร็วในดักต์ ให้แปลงเป็นปริมาตรจริงก่อนเสมอ

เมื่อไรควรใช้ Nm3 และเมื่อไรควรใช้ m3

เมื่อออกแบบหรือเลือกดักต์ พัดลม หรือคอมเพรสเซอร์ บางครั้งก็ไม่ชัดว่าควรใช้หน่วยไหน หลักง่าย ๆ คือ ถ้าต้องการปริมาตร ให้ใช้ m³ ถ้าต้องการปริมาณ (มวล) ของก๊าซ ให้ใช้ Nm³

ความเร็วลมในดักต์ขึ้นกับอุณหภูมิและความดันจริงของลมที่ไหลผ่าน จึงคำนวณเป็น m³ ส่วนการเผาไหม้ต่างออกไป ออกซิเจนที่หัวเผาต้องการขึ้นกับปริมาณลม ไม่ใช่ปริมาตร ลมเผาไหม้จึงคำนวณเป็น Nm³ และก๊าซไอเสียที่เกิดขึ้นก็เช่นกัน

รูปที่ 6: จุดที่ใช้ m³ และจุดที่ใช้ Nm³

แม้เป็นอากาศเดียวกัน ให้เลือกขนาดอุปกรณ์ด้วย m³ และนับปริมาณก๊าซด้วย Nm³

ปริมาณลมที่คอมเพรสเซอร์จ่ายมักระบุที่สภาวะดูดเข้าของผู้ผลิต (20°C, RH 65% เป็นต้น) ซึ่งต่างจาก Nm³ ไม่กี่เปอร์เซ็นต์

ด้วยเหตุผลเดียวกัน ตัวเลขทางการค้าและกฎหมายของญี่ปุ่นมักอยู่บนฐาน Nm³ ค่าความร้อนของก๊าซเมืองระบุต่อก๊าซ 1 m³ ที่ 0°C และ 101.325 kPa และมาตรฐานการระบายฝุ่นละอองและ NOx ของญี่ปุ่นก็ระบุต่อก๊าซไอเสีย 1 m³ ที่แปลงเป็น 0°C และ 1 atm

ข้อควรระวังสำหรับโรงงานในไทย: ค่ามาตรฐานการระบายอากาศเสียของไทยอาจอ้างอิงสภาวะต่างจากของญี่ปุ่น (0°C) ถ้าใช้ 25°C ตัวเลขที่คำนวณจะต่างกันประมาณ 9% (298.15 ÷ 273.15 ≈ 1.09) ก่อนนำผลตรวจวัดจากรายงานญี่ปุ่นหรือจากเครื่องวิเคราะห์ที่ตั้งค่าแบบญี่ปุ่นไปเทียบกับค่ามาตรฐานของไทย ให้ตรวจสภาวะอ้างอิงและฐานออกซิเจนในประกาศฉบับที่ใช้บังคับกับโรงงานของคุณก่อน และควรยืนยันกับ จป. หรือฝ่ายสิ่งแวดล้อม

ตัวอย่างคำนวณ: ลมเผาไหม้ ก๊าซไอเสีย และก๊าซเมือง

ขั้นตอนเดียวกันใช้ได้นอกจากลมอัด ใกล้ความดันบรรยากาศ ให้ถือว่าความดันเกจเป็นศูนย์ แล้วแก้ค่าตามอุณหภูมิอย่างเดียวได้

ลมเผาไหม้ที่ 30°C

หัวเผาของหม้อไอน้ำ (boiler) ต้องการลม 1,000 Nm³/h และพัดลมดูดอากาศ (forced-draft fan) ดูดลมที่ 30°C (86°F) ปริมาตรที่พัดลมเคลื่อนจริงคือ:

เมื่อเทียบกับ 0°C พัดลมต้องเคลื่อนปริมาตร มากขึ้นประมาณ 11% สำหรับ Nm³ เท่าเดิม ดังนั้นภาระของพัดลมจึงเปลี่ยนไปตามอุณหภูมิลมที่ดูดเข้า

ก๊าซไอเสียที่ 200°C

ต่อไปเป็นก๊าซไอเสีย 1,000 Nm³/h ที่ไหลในท่อไอเสียที่ 200°C (392°F):

ก๊าซไอเสียร้อนมีปริมาตรประมาณ 1.7 เท่าของปริมาตรนอร์มอล ดังนั้น ให้เลือกขนาดท่อไอเสียและดักต์จาก m³/h จริง

รูปที่ 7: 1,000 Nm³/h เป็นกี่ m³/h จริง

ปริมาณก๊าซเท่ากัน แต่ลมอัดกับก๊าซไอเสียร้อนมีปริมาตรจริงต่างกันเกินสิบเท่า

0.7 MPaG, 20°C (ลมอัด)~136 m³/h

1 atm, 0°C (สภาวะนอร์มอล)1,000 m³/h

1 atm, 30°C (ลมเผาไหม้)~1,110 m³/h

1 atm, 200°C (ก๊าซไอเสีย)~1,732 m³/h

ค่าของก๊าซอุดมคติ ค่าที่ 0.7 MPaG และ 20°C ใช้ค่าสัมประสิทธิ์ 0.136 จากตาราง

ค่าที่อ่านจากมิเตอร์ก๊าซเมืองของญี่ปุ่น

ถ้าคุณดูข้อมูลพลังงานของโรงงานในญี่ปุ่น หรือรายงานจากสำนักงานใหญ่ญี่ปุ่น ให้รู้ว่า m³ ในใบแจ้งค่าก๊าซเมืองของญี่ปุ่นคือปริมาตรที่ผ่านมิเตอร์ ไม่ใช่ Nm³ ที่ 0°C และ 1 atm ตาม J-Net21 มิเตอร์ก๊าซแรงดันต่ำอ่านปริมาตรที่ 15°C และ 103.325 kPa (เกจ 2 kPa) ส่วนมิเตอร์แรงดันปานกลางอ่านปริมาตรที่ 15°C และ 102.306 kPa

ตัวคูณแปลงเป็น Nm³ จึงเป็น 0.9667 สำหรับมิเตอร์แรงดันต่ำ และ 0.9571 สำหรับมิเตอร์แรงดันปานกลาง คำอธิบายของ J-Net21 อิงนิยามค่าความร้อนของ Tokyo Gas สำหรับผู้ให้บริการก๊าซรายอื่น ให้ตรวจเงื่อนไขของมิเตอร์จากเอกสารของผู้ให้บริการนั้น

ตัวคูณเหล่านี้ตรงกับสูตรแปลง ตัวอย่างสำหรับมิเตอร์แรงดันต่ำ:

สมมติว่ามิเตอร์แรงดันต่ำบันทึกได้ 1,000 m³ ในหนึ่งเดือน ค่าความร้อนมาตรฐานของก๊าซเมือง 13A คือ 45 MJ ต่อก๊าซ 1 m³ ที่ 0°C และ 101.325 kPa (Tokyo Gas)

ถ้านำค่าที่อ่านจากมิเตอร์คูณ 45 MJ ตรง ๆ จะได้ 45,000 MJ ซึ่ง สูงเกินจริงประมาณ 3% ถ้าต้องการหาความร้อนที่ป้อนหรือพลังงานต่อหน่วยผลิตให้ถูกต้อง ให้แปลงเป็น Nm³ ก่อนคูณค่าความร้อน แบบฟอร์มรายงานของญี่ปุ่นแต่ละฉบับต่างกันว่าต้องการค่าที่อ่านจากมิเตอร์หรือค่าที่แปลงแล้ว ให้ทำตามหมายเหตุของแต่ละฟอร์ม

รูปที่ 8: จากค่ามิเตอร์ก๊าซเมืองไปสู่ความร้อนที่ป้อน

นำ m³ ที่ระบุในใบแจ้งค่าก๊าซคูณตัวคูณเพื่อให้ได้ Nm³ แล้วคูณค่าความร้อนมาตรฐาน

ค่าจากมิเตอร์ m³แรงดันต่ำ: ปริมาตรที่ 15°C เกจ 2 kPa

× 0.9667แรงดันปานกลาง (แก้ค่าความดันแล้ว): × 0.9571

สภาวะนอร์มอล Nm³ก๊าซแห้งที่ 0°C, 101.325 kPa

× 45 MJ/Nm³ค่าความร้อนมาตรฐานของ 13A 1,000 m³ ≈ 43.5 GJ

ตัวคูณจาก J-Net21 ค่าความร้อนจาก Tokyo Gas ค่าความร้อนและเงื่อนไขของมิเตอร์อาจต่างกันตามผู้ให้บริการก๊าซและสัญญา ให้ตรวจจากเอกสารของผู้ให้บริการ

เช็คลิสต์สำหรับ datasheet และแคตตาล็อกจากญี่ปุ่น

ใช้รายการนี้เมื่อ datasheet มิเตอร์ หรือแคตตาล็อกของญี่ปุ่นระบุอัตราการไหลของก๊าซหรืออากาศ:

• Datasheet: หน่วยอัตราการไหล (Nm³/h, m³/h, Sm³/h) และช่องอุณหภูมิกับความดันที่ใช้งาน
• ความดัน: เป็นเกจ (MPaG, kPaG) หรือสัมบูรณ์ (MPa abs)
• มิเตอร์วัดการไหล: ป้ายชื่อหรือคู่มือระบุว่าชดเชยอุณหภูมิและความดัน (อ่านเป็น Nm³/h) หรือไม่ชดเชย (อ่านเป็นอัตราการไหลจริง)
• แคตตาล็อกนิวเมติกส์: มี "(ANR)" ต่อท้ายหน่วย หรือหมายเหตุ เช่น "แปลงเป็นสภาวะดูดเข้า"
• พิกัดคอมเพรสเซอร์: อุณหภูมิ ความดัน และความชื้นที่สภาวะดูดเข้า ซึ่งเป็นฐานของค่า free air delivery
• Sm³ หรือ SCFM: อุณหภูมิและความดันอ้างอิงที่ใช้
• ข้อมูลมิเตอร์ก๊าซ: เป็นมิเตอร์แรงดันต่ำหรือแรงดันปานกลาง (แก้ค่าความดันหรือไม่)
• ค่ามาตรฐานการระบายของไทย: สภาวะอ้างอิงและฐานออกซิเจนตามประกาศที่ใช้บังคับ

ถ้าไม่ได้เขียนเงื่อนไขไว้ อย่าเทียบตัวเลขตรง ๆ ให้ถามผู้ออกเอกสาร ความต่าง 2–7% อาจทำให้การเลือกคอมเพรสเซอร์หรือโบลเวอร์เปลี่ยนไปหนึ่งขนาด นอกจากนี้ พัดลม โบลเวอร์ และคอมเพรสเซอร์ทำงานในช่วงความดันต่างกัน และระบุปริมาณลมต่างกันด้วย

คำถามที่ควรถามซัพพลายเออร์ญี่ปุ่น

• อัตราการไหลนี้ระบุเป็น Nm³ (0°C, 101.325 kPa, แห้ง) หรือฐานอื่น เช่น Sm³ หรือ ANR ใช้อุณหภูมิ ความดัน และความชื้นเท่าไร
• ความดันใน datasheet เป็นความดันเกจหรือความดันสัมบูรณ์
• อุณหภูมิและความดันใช้งานจริงที่ทางเข้าและทางออกของอุปกรณ์เป็นเท่าไร
• มิเตอร์วัดการไหลชดเชยอุณหภูมิและความดันหรือไม่ ถ้าชดเชย ค่าที่แสดงอ้างอิงสภาวะใด
• กำลังการผลิตของคอมเพรสเซอร์เป็น free air delivery ที่สภาวะดูดเข้าหรือไม่ และสภาวะดูดเข้าคืออะไร
• ช่วยให้อัตราการไหลเดียวกันเป็น m³/h จริงที่สภาวะออกแบบ หรือเป็น SCFM ตามฐานของเราได้หรือไม่

ตัวอย่างอีเมลสอบถามสั้น ๆ (ภาษาอังกฤษ) ที่นำไปปรับใช้ได้ เหมาะกับการติดต่อซัพพลายเออร์ญี่ปุ่น:

Subject: Flow basis for [equipment tag] datasheet

Your datasheet lists the combustion air flow as 1,000 Nm³/h and the supply pressure as 0.7 MPa. Please confirm (1) the reference conditions for Nm³ (temperature, pressure, and whether dry or humid), (2) whether 0.7 MPa is gauge or absolute pressure, and (3) the actual inlet temperature and pressure at the design point. If possible, please also give the flow in actual m³/h at those conditions.

ถ้าต้องการเวอร์ชันภาษาไทยสำหรับส่งภายในทีม:

เรื่อง: ขอยืนยันฐานของอัตราการไหลใน datasheet ของ [รหัสอุปกรณ์]

datasheet ระบุลมเผาไหม้ 1,000 Nm³/h และความดันจ่าย 0.7 MPa ขอให้ยืนยัน (1) สภาวะอ้างอิงของ Nm³ (อุณหภูมิ ความดัน และเป็นลมแห้งหรือชื้น) (2) 0.7 MPa เป็นความดันเกจหรือสัมบูรณ์ (3) อุณหภูมิและความดันจริงที่ทางเข้าที่จุดออกแบบ และถ้าเป็นไปได้ ขอค่าอัตราการไหลเป็น m³/h จริงที่สภาวะนั้นด้วย

ข้อจำกัดของบทความนี้

• สูตรและตารางถือว่าก๊าซเป็นก๊าซอุดมคติและแห้ง ความชื้น ความดันสูง และก๊าซที่ใกล้ควบแน่นต้องแก้ค่าเพิ่ม (ดูใน FAQ)
• สภาวะอ้างอิงของ Sm³, ANR, พิกัดคอมเพรสเซอร์ และ SCFM ต่างกันตามบริษัท อุตสาหกรรม และเอกสาร ตัวอย่างในบทความมาจากแหล่งที่ระบุไว้ท้ายบทความ ให้ใช้นิยามใน datasheet ของคุณเสมอ
• ตัวคูณ SCFM เป็นค่าที่เราคำนวณเองที่เงื่อนไขที่ระบุ ไม่ได้มาจากมาตรฐาน
• ตัวคูณและค่าความร้อนของก๊าซเมืองเป็นค่าของ J-Net21 และ Tokyo Gas ผู้ให้บริการและสัญญารายอื่นอาจต่างกัน
• สภาวะอ้างอิงของมาตรฐานการระบายในไทยที่กล่าวถึงข้างต้นเป็นข้อสังเกตทั่วไป ไม่ได้ระบุตัวเลขจากประกาศฉบับใด ให้ตรวจจากประกาศที่ใช้บังคับ
• การเลือกขนาดอุปกรณ์และการปฏิบัติตามกฎหมายสิ่งแวดล้อมให้เป็นไปตามข้อกำหนดของโครงการและกฎหมายที่เกี่ยวข้อง บทความนี้อธิบายเฉพาะการแปลงหน่วย

คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

แปลง Nm3/h เป็น m3/h อย่างไร

ใช้สูตรเดียวกับปริมาตร: คูณด้วย (273.15 + T) / 273.15 และคูณด้วย 101.325 / (101.325 + P) โดย T เป็น °C และ P เป็น kPa เกจ ที่ 0.5 MPaG และ 20°C ได้ m³/h = Nm³/h × 0.181 และ Nm³/h = m³/h × 5.53 ถ้าเงื่อนไขอื่น ให้ใช้ตารางด้านบน

Nm3 กับ Sm3 ต่างกันอย่างไร

ต่างกันที่อุณหภูมิอ้างอิง Nm³ อยู่ที่ 0°C และ 1 atm ส่วน Sm³ มักอยู่ที่ 15°C หรือ 20°C ขึ้นกับบริษัทหรืออุตสาหกรรม ถ้า S อยู่ที่ 15°C จะได้ 1 Nm³ = 1.055 Sm³ การแปลงเป็น Sm³ หรือ ANR ให้แทน 273.15 และ 101.325 ในสูตรด้วยอุณหภูมิสัมบูรณ์และความดันสัมบูรณ์ของฐานนั้น

แปลง Nm3 เป็น kg อย่างไร

นำน้ำหนักโมเลกุลของก๊าซ (g/mol) คูณ 44.6 จะได้มวลเป็นกรัมต่อ Nm³ เพราะ 1 Nm³ เท่ากับประมาณ 44.6 mol สำหรับอากาศแห้ง (น้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ย 28.97) ได้ ประมาณ 1.29 kg/Nm³ ดังนั้นอากาศ 100 Nm³/h เท่ากับประมาณ 129 kg/h ถ้าเป็นอากาศชื้นหรือก๊าซอื่น ให้คำนวณใหม่ด้วยน้ำหนักโมเลกุลของมัน

NL/min กับ L/min (ANR) ต่างกันอย่างไร

NL/min คืออัตราการไหลที่ 0°C และ 1 atm บนฐานแห้ง ส่วน L/min (ANR) คืออัตราการไหลที่ 20°C, 100 kPa และ RH 65% จากความดันไออิ่มตัวของน้ำที่ 20°C (ประมาณ 2.34 kPa, NIST) เราประมาณได้ว่า 1 m³ (ANR) มีอากาศแห้งประมาณ 0.91 Nm³ ดังนั้น ถ้าเป็นอากาศเดียวกัน ตัวเลข ANR จะมากกว่าราว 10% ผู้ผลิตแต่ละรายจัดการความชื้นต่างกัน (เช่น การเลือกคอมเพรสเซอร์ของ Anest Iwata ใช้ตัวคูณ 1.079) เวลาเลือกอุปกรณ์จึงให้ทำตามหมายเหตุในแคตตาล็อก

สูตรแปลงใช้ได้ที่ความดันสูงหรือไม่

ใช้ได้สำหรับลมอัดในโรงงานทั่วไปจนถึงประมาณ 1 MPa เพราะสูตรถือว่าเป็นก๊าซอุดมคติ จากข้อมูล NIST ตัวประกอบความอัดตัวได้ Z ของไนโตรเจนที่ 20°C และ 0.7 MPa สัมบูรณ์ เท่ากับ 0.9984 ต่างจากก๊าซอุดมคติไม่เกิน 0.2% สำหรับก๊าซที่ความดันสูงกว่านี้มาก หรือก๊าซที่ควบแน่นง่าย เช่น โพรเพน ให้แก้ค่าด้วยตัวประกอบความอัดตัวได้ Z

แหล่งอ้างอิง

• ปริมาตรโมลของก๊าซอุดมคติที่ 0°C และ 101.325 kPa: NIST, "Molar volume of ideal gas (273.15 K, 101.325 kPa)" (CODATA 2022)
• การระบุเงื่อนไขที่ตัวปริมาณแทนที่จะระบุที่หน่วย: NIST SP 811, Guide for the Use of the SI, Chapter 7 (7.4, 7.5)
• ปริมาตรก๊าซไอเสียที่แปลงเป็น 0°C และ 1 atm ในกฎเกณฑ์การระบายของญี่ปุ่น: e-Gov, Enforcement Regulations of the Air Pollution Control Act, Articles 4 and 5 (ภาษาญี่ปุ่น)
• ค่าความร้อนมาตรฐานของ 13A และสภาวะอ้างอิง: Tokyo Gas, "Types, heating values, pressures, and components of city gas" (ภาษาญี่ปุ่น)
• เงื่อนไขของมิเตอร์ก๊าซและตัวคูณแปลงเป็นสภาวะนอร์มอล: J-Net21 (SMRJ), Q&A on differences in city gas heat totals (ภาษาญี่ปุ่น)
• ปริมาณการใช้ก๊าซเมืองที่แปลงเป็นสภาวะนอร์มอล: Tokyo Gas FAQ, crude oil equivalent of city gas use (ภาษาญี่ปุ่น)
• m³(N) ที่ 0°C และ m³(S) ที่ 15°C: Osaka Gas, Annual Report 2013, unit conversion table
• ANR (20°C, 100 kPa, RH 65%; ISO 8778, JIS B 8393): SMC, Energy Saving Program Ver. 4.1, glossary (ภาษาญี่ปุ่น)
• Free air delivery ของคอมเพรสเซอร์และการแปลงจากสภาวะนอร์มอล: Anest Iwata, "Basics of compressed air" (ภาษาญี่ปุ่น)
• ช่วงของสภาวะอ้างอิง SCFM: Wikipedia, "Standard cubic feet per minute"
• ความหนาแน่นของไนโตรเจน (ตัวประกอบความอัดตัวได้) และความดันอิ่มตัวของน้ำ: NIST Chemistry WebBook, Thermophysical Properties of Fluid Systems
• น้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ยของอากาศ (28.97 g/mol): NASA, Earth Fact Sheet