低溫供氣的每一次商談,最終都繞不開同樣的換算:一升低溫液體有多少公斤?一台儲罐究竟能存多少立方米氣體?一只液態氣瓶能替代多少只高壓氣瓶?本頁把液氮、液氧、液氬和液態二氧化碳的常用換算集中在一處,並明確標註基準條件,讓詢價雙方從同一組數字開始規劃。
所有數值均為用於規劃的工程近似值。液體密度取常壓沸點下的數值(液態二氧化碳取約 −20 °C / 2.0 MPa 的典型儲存工況,因為在常壓下二氧化碳只以氣體或乾冰形式存在)。氣體體積同時給出 Nm³(0 °C,1 atm)和 15 °C、1 atm 兩種基準——供需雙方基準溫度不一致,是數字對不上的最常見原因。
一升低溫液體
| 液體 | 沸點,°C(1 atm) | 質量,kg | 氣體,Nm³(0 °C) | 氣體,m³(15 °C) | 膨脹比(約) |
|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
| 液氬(LAr) | −185.9 | 1.40 | 0.78 | 0.83 | ≈ 1 : 830 |
| 液態二氧化碳(−20 °C / 2.0 MPa) | −78.5(升華) | 1.03 | 0.52 | 0.55 | ≈ 1 : 550 |
讀表提示:一升液氬的重量幾乎是一升液氮的兩倍,因此同一罐體裝不同介質時載荷差別很大——這一點在 20 英尺 ISO 罐式集裝箱指南 的載重欄中可以直接看到。
一公斤氣體
| 氣體 | 液體體積,L | 氣體體積,Nm³ |
|---|---|---|
| 氮氣 | 1.24 | 0.80 |
| 氧氣 | 0.88 | 0.70 |
| 氬氣 | 0.72 | 0.56 |
| 二氧化碳 | 0.97 | 0.51 |
每 1,000 升儲存液體
乘以儲罐的有效容積即可估算氣體儲備。一台有效容積 8,000 L 的 立式儲罐 約可儲存 5,200 Nm³ 氮氣;25,000 L 的約 16,000 Nm³。
| 液體 | 質量,kg | 氣體,Nm³ |
|---|---|---|
| 液氮 | 808 | 646 |
| 液氧 | 1,141 | 798 |
| 液氬 | 1,396 | 782 |
| 液態二氧化碳 | 1,030 | 521 |
液態氣瓶與高壓氣瓶
一只 40 L 水容積、150 bar 充裝壓力的標準高壓氣瓶,名義儲氣量約 6 m³——考慮壓縮因子和餘壓後實際略低。一只 175 L 的 液態氣瓶 裝液氮約含 113 Nm³,即一只液態氣瓶約可替代 18–20 只高壓氣瓶的可用氣量。促成切換的通常正是這個比例,而不是單價。
反向使用這些數字
同樣的表格可以反向用於選型。某工藝按每小時 50 Nm³ 用氮、每天運行 10 小時,日耗約 500 Nm³ ≈ 775 L 液體——8,000 L 儲罐每週補液一次綽綽有餘,而用氣瓶供應則意味著每天搬運幾十只瓶。氣化器按小時峰值流量而非日總量選型,方法見 氣化器選型指南;儲存側參見 低溫儲罐 系列綜述。
以上換算為所列基準條件下的典型工程數值,適用於產能規劃;具體訂單以所選設備的數據表為準。任何標準、證書、標誌或註冊程序的可用性與適用性,均在投產前針對具體製造商、型號和訂單予以確認。