低温供气的每一次商谈,最终都绕不开同样的换算:一升低温液体有多少公斤?一台储罐究竟能存多少立方米气体?一只液态气瓶能替代多少只高压气瓶?本页把液氮、液氧、液氩和液态二氧化碳的常用换算集中在一处,并明确标注基准条件,让询价双方从同一组数字开始规划。
所有数值均为用于规划的工程近似值。液体密度取常压沸点下的数值(液态二氧化碳取约 −20 °C / 2.0 MPa 的典型储存工况,因为在常压下二氧化碳只以气体或干冰形式存在)。气体体积同时给出 Nm³(0 °C,1 atm)和 15 °C、1 atm 两种基准——供需双方基准温度不一致,是数字对不上的最常见原因。
一升低温液体
| 液体 | 沸点,°C(1 atm) | 质量,kg | 气体,Nm³(0 °C) | 气体,m³(15 °C) | 膨胀比(约) |
|---|---|---|---|---|---|
| 液氮(LN2) | −195.8 | 0.81 | 0.65 | 0.68 | ≈ 1 : 680 |
| 液氧(LOX) | −183.0 | 1.14 | 0.80 | 0.84 | ≈ 1 : 840 |
| 液氩(LAr) | −185.9 | 1.40 | 0.78 | 0.83 | ≈ 1 : 830 |
| 液态二氧化碳(−20 °C / 2.0 MPa) | −78.5(升华) | 1.03 | 0.52 | 0.55 | ≈ 1 : 550 |
读表提示:一升液氩的重量几乎是一升液氮的两倍,因此同一罐体装不同介质时载荷差别很大——这一点在 20 英尺 ISO 罐式集装箱指南 的载重栏中可以直接看到。
远程监控液位时同样要用到这些密度:CryoFor Telemetry远程遥测平台适用于氮气、氧气、氩气、二氧化碳及其他气体,可按气体设置密度;液位测量精度取决于所连接的探头、校准情况和介质密度。
一公斤气体
| 气体 | 液体体积,L | 气体体积,Nm³ |
|---|---|---|
| 氮气 | 1.24 | 0.80 |
| 氧气 | 0.88 | 0.70 |
| 氩气 | 0.72 | 0.56 |
| 二氧化碳 | 0.97 | 0.51 |
每 1,000 升储存液体
乘以储罐的有效容积即可估算气体储备。一台有效容积 8,000 L 的 立式储罐 约可储存 5,200 Nm³ 氮气;25,000 L 的约 16,000 Nm³。
| 液体 | 质量,kg | 气体,Nm³ |
|---|---|---|
| 液氮 | 808 | 646 |
| 液氧 | 1,141 | 798 |
| 液氩 | 1,396 | 782 |
| 液态二氧化碳 | 1,030 | 521 |
液态气瓶与高压气瓶
一只 40 L 水容积、150 bar 充装压力的标准高压气瓶,名义储气量约 6 m³——考虑压缩因子和余压后实际略低。一只 175 L 的 液态气瓶 装液氮约含 113 Nm³,即一只液态气瓶约可替代 18–20 只高压气瓶的可用气量。促成切换的通常正是这个比例,而不是单价。
反向使用这些数字
同样的表格可以反向用于选型。某工艺按每小时 50 Nm³ 用氮、每天运行 10 小时,日耗约 500 Nm³ ≈ 775 L 液体——8,000 L 储罐每周补液一次绰绰有余,而用气瓶供应则意味着每天搬运几十只瓶。汽化器按小时峰值流量而非日总量选型,方法见 汽化器选型指南;储存侧参见 低温储罐 系列综述。
以上换算为所列基准条件下的典型工程数值,适用于产能规划;具体订单以所选设备的数据表为准。任何标准、证书、标志或注册程序的可用性与适用性,均在投产前针对具体制造商、型号和订单予以确认。