Przeliczanie ciekłego azotu i innych gazów kriogenicznych: litry, kilogramy i normalne metry sześcienne

tutorials

Gazy kriogeniczne dostarcza się w stanie ciekłym, ale zużywa w gazowym – a między tymi światami leży czynnik kilkuset. Kalkulator gazów kriogenicznych (LN₂, LO₂, LAr: ciecz ↔ gaz) przelicza LN₂, LO₂, LAr, LHe i LH₂ między litrami, kilogramami i normalnymi metrami sześciennymi.

Trzy miary ilości

Łączą je dwie własności materiałowe: gęstość cieczy w punkcie wrzenia (LN₂: 0,808 kg/l przy −195,8 °C) i gęstość normalna gazu (N₂: 1,25 kg/Nm³). Stąd słynny współczynnik ekspansji: jeden litr ciekłego azotu staje się około 646 normalnymi litrami gazu – przy helu to nawet około 700, przy argonie 780.

Krok po kroku

  1. Wybierz gaz: azot, tlen, argon, hel lub wodór
  2. Wpisz ilość: do wyboru w litrach cieczy, kilogramach lub Nm³ – kalkulator zawsze podaje wszystkie trzy
  3. Podaj tempo poboru (opcjonalnie): w Nm³/h dla obliczenia zasięgu
  4. Odczytaj wynik: masę, objętość gazu, ekwiwalent butli i czas pracy

Przykład obliczeniowy

100 l ciekłego azotu: 100 × 0,808 = 80,8 kg, czyli 80,8 ÷ 1,25 = 64,6 Nm³ gazu – tyle co około 6,5 klasycznych butli 50 l przy 200 barach. Przy poborze 2 Nm³/h zapas starcza rachunkowo na 32 godziny.

Czego obliczenie nie obejmuje

Zbiorniki kriogeniczne stale tracą gaz przez dopływ ciepła: typowe straty odparowania wynoszą 0,3–3% dziennie zależnie od wielkości i stanu zbiornika – przy dłuższym postoju wyraźnie zjada to zasięg. Ponadto ekwiwalent butli policzony jest idealnie; rzeczywiste butle 200 barów zawierają nieco mniej z powodu zachowania gazu rzeczywistego. Do planowania zamówień najlepiej liczyć wartościami dostawcy gazów – ale rzędy wielkości z kalkulatora zgadzają się dla wszystkich typowych oszacowań.