低温容器蒸发率的实验研究
低温容器蒸发率试验及蒸发量波动分析
低温液体蒸发量计算
1045.87
90.188
LAR 1393.9 1323 87.280
LCO2
1069.5 216.590
LC2H4 568.65 567 169.440
LNG 420~460
111
R
汽/液比 分子量 气体密度 空气占有率
0℃ 标压
kg/m3
8.30393 643 28.0164 1.2507
78%
数值 5.260 4.997 3.89 8.44 8.59 7.00 798.40
单位 m3 m3 m3 Mpa Mpa h
n
参照内容 记录起始时 记录间结束时
间 液体体积 外界环境温
度 液位
2014/6/8 9:00 2014/6/8 16:00
74%
0.1763
%/d
GB18442-2001蒸发率(上限值): 平均储槽蒸发率:
间 液体体积 外界环境温
液度位
2014/6/9 9:00 2014/6/9 16:00
74%
0.1410
%/d
0.36 %/d 0.176292434 %/d
结论:
合格
记录内容
储槽总容积
储槽的有效容积
液体体积 观察起始压力 观察结束压力
观察时间 选择汽/液比 储槽蒸发率
数值
5.260
4.997
3.89 8.57 8.69 7.00 798.40
单位 m3 m3 m3 Mpa Mpa h
n
参照内容 记录起始时 记录间结束时
理想气体物质的质量
理想气体物质的摩尔质量
容器全容积(m3):5.26 低温液体储槽使用状况下的蒸发率计算
记录内容 储槽总容积 储槽的有效容积 液体体积 观察起始压力 观察结束压力 观察时间 选择汽/液比 储槽蒸发率
浅谈焊接绝热气瓶的定期检验与评定方法
浅谈焊接绝热气瓶的定期检验与评定方法作者:郑钦明来源:《科学与财富》2013年第06期摘要:本文以焊接绝热气瓶的定期检验与评定为主要研究方向,分析了提高静态日蒸发率的检测效率的方法,探讨了绝热效果失效的指标,研究了内胆材料的热冲击损伤,并重点探索了焊接绝热气瓶蒸发率自动检测与信息系统的开发,以供同行与业界借鉴和参考。
关键词:焊接绝热气瓶定期检验评定蒸发率一、焊接绝热气瓶概述低温焊接绝热气瓶是按照国家标准GB 24159-2009《焊接绝热气瓶》设计和制造的,简称“焊接绝热气瓶”,它是一种密闭容器,带有高真空夹层,通过真空夹层以及夹层内的反光镀层或多层绝热气体等来实现绝热保冷的。
其贮存介质为液氧、液氩、液氮、液化天然气、氧化亚氮和二氧化碳等低温气体,用于在正常环境温度(-49℃-60℃)下使用,公称容积为10L--450L,设计温度不低于--196℃,工作压力为0.2MPa-3.5MPa,可重复充装立式(或卧式)气瓶,目前在能源、交能及其它领域都已得到大量使用。
与此同时,我国在绝热气瓶的检验工艺与方法上,在绝热性能的评价上,在检验结果的处理与气瓶管理的自动化程度等方面,尚未有评定规范以及行业标准,缺乏可操作性强和通用性强的指标或依据,此外,由于工作过程中存在的非正常充装对内胆材料的热损伤情况尚需确证,笔者针对相关问题展开探讨。
二、缩短对蒸发率的检测时间,提高检测效率低温绝热容器的蒸发率是指气液两相达到热平衡后,单位时间内液体的蒸发量,是衡量低温绝热容器绝热性能优劣的重要参数,能够较为直观的反映焊接绝热气瓶的保冷性能。
然而,现有的蒸发率的测试方法,测试时间长达72小时以上,若能缩短检测时间,可有效提高焊接绝热气瓶的检测效率和使用率。
而在日常的试验及测试中,笔者发现,利用部分时段的蒸发率试验结果与模型预测法相结合,可有效减少蒸发率的试验时间。
对焊接绝热气瓶中液氮的蒸发率实测结果表明,在室内、无风、排气阀打开,或憋压、日照和有风条件下,瓶中液氮的重量随时间均呈线性规律递减。
自制蒸发盐水实验报告
自制蒸发盐水实验报告背景介绍蒸发是一种物质从液态转变为气态的过程。
蒸发可以发生在任何温度下,但随着温度的升高,蒸发速度会增加。
而盐水是指水中溶解了盐类的液体,盐类在水中溶解后会分解成正负离子,因此盐水具有电导能力。
在本次实验中,我们将通过自制蒸发盐水实验,观察盐水在不同温度下的蒸发过程,并分析蒸发后盐分的结晶情况。
实验目的1. 了解蒸发的基本原理和过程;2. 观察盐水在不同温度下的蒸发速度;3. 分析蒸发后盐分的结晶情况,并进行初步的解释。
实验步骤1. 准备材料:盐、水、烧杯、热板、温度计、容器盖、滴管等;2. 在烧杯中加入一定量的水,并用温度计测量水的初始温度;3. 在水中加入适量的盐,搅拌均匀,直至盐完全溶解,形成盐水溶液;4. 将烧杯放置在热板上,调节热板的温度,并记录下不同温度下的盐水蒸发过程;5. 观察盐水蒸发时是否产生结晶,并记录下结晶的情况;6. 实验结束后,将盐水蒸发后的结晶收集起来,进行观察和分析。
实验结果我们进行了多次实验,调节了不同的温度和盐水浓度。
最终得到的实验结果如下:温度(摄氏度)盐水蒸发速度结晶情况25 慢有35 中等有45 快有55 很快有根据实验结果可以看出,随着温度的升高,盐水的蒸发速度也会增加。
在低温下,盐水蒸发缓慢,结晶较少;而在高温下,盐水蒸发迅速,结晶较多。
这是因为温度的升高会增加水分子的动能,加快溶剂与溶质之间的碰撞、混合和蒸发过程。
此外,我们还发现不同浓度的盐水在相同温度下蒸发速度也有所不同。
盐水的浓度越高,其中的溶质颗粒越多,使得水分子与溶质颗粒之间的碰撞频率增加,从而加快蒸发速度。
实验结论通过本次实验,我们得出以下结论:1. 温度的升高会加快盐水的蒸发速度;2. 盐水的浓度越高,蒸发速度越快;3. 盐水蒸发后会产生结晶。
实验意义本次实验通过自制蒸发盐水的方式,让我们更加直观地观察到了蒸发的过程和盐水的结晶情况。
同时,实验结果也验证了蒸发速度与温度和盐水浓度之间的关系。
液体的蒸发速率的实验测量与计算
液体的蒸发速率的实验测量与计算液体的蒸发是指液体表面分子由液态转变为气态的过程。
蒸发速率是指单位时间内液体蒸发的质量或体积。
在本实验中,我们将通过测量液体的蒸发速率来探索不同因素对蒸发速率的影响,并通过计算来比较这些影响。
实验设备和材料:1. 烧杯2. 温度计3. 定时器4. 不同液体(可以选择水、酒精、乙醚等)实验步骤:1. 将烧杯放在室温下,待烧杯达到室温后,测量并记录室温。
2. 向烧杯中加入一定量的液体(例如100毫升)。
3. 在液体表面的中央插入一根温度计,并将温度计的末端调节到液体表面,等待一段时间使温度计达到与液体相等的温度。
4. 在温度计达到平衡后,启动定时器,并记录起始时间。
5. 每隔一段时间(例如30秒)测量并记录液体的温度,直到液体蒸发完全。
6. 根据测量得到的数据计算液体的蒸发速率。
实验探究:根据上述步骤进行实验,重复多次测量,并对比不同液体的蒸发速率。
可以发现,液体的蒸发速率与以下因素有关。
1. 温度:在相同的液体中,温度越高,分子的平均动能越大,分子的脱离液体形成气态的能力也就越强,蒸发速率也就越快。
2. 表面积:液体的蒸发速率与其表面积成正比。
当液体的表面积较大时,液体分子与空气接触的面积增大,分子更容易脱离液体形成气体。
3. 液体的种类:不同种类的液体具有不同的蒸发速率。
一般来说,挥发性液体蒸发速率较快,而非挥发性液体蒸发速率较慢。
数据处理:根据实验测得的温度和蒸发时间数据,我们可以计算液体的蒸发速率。
蒸发速率通常通过以下公式计算:蒸发速率 = 蒸发的液体质量/蒸发时间如果我们已知液体的密度和体积,也可以使用以下公式计算蒸发速率:蒸发速率 = (初始液体体积 - 残留液体体积)/蒸发时间通过多组实验数据的相互比较,可以进一步研究不同因素对液体蒸发速率的影响。
实验注意事项:1. 实验过程中应保持实验环境的稳定,例如室温不宜有较大的波动。
2. 实验前需要确保实验设备干净,尽量避免外部因素的干扰。
2020年《低温工程》总目次
2020年‘低温工程“总目次修改变温热源热声发动机驱动制冷机性能喻绍飞,等1(1)…………液化天然气温区大功率脉管制冷机模拟及实验研究郭兆瑞,等1(8)……………………………………………………驻波热声制冷机分层回热器的特性研究古小玲,等1(13)……………脉冲管制冷机智能测试与控制系统李金泽,等1(19)…………………合肥光源超导波荡器用二元电流引线的设计研究杨啸辰,等1(25)……………………………………………………基于液氦温区测试高真空多层绝热性能的量热器设计肖华,等1(30)………………………………………………………容量调节比对变容量复叠制冷系统性能影响研究申江,等1(36)……微通道环路热虹吸换热器传热性能及不稳定特性实验研究黄官正,等1(42)……………………………………………………液氢自润滑动压轴承空化特性的数值研究王昱,等1(50)……………泵与压缩机双动力直膨式制冷系统的理论分析与实验研究周会芳,等1(55)……………………………………………………不同液位下低温绝热气瓶漏热量研究朱华强,等1(61)………………冻结过程中流场分布改变对冻结特性的影响梁志鑫,等1(67)………微肋表面强化液氮温区冷凝传热特性的数值模拟研究黎艳,等2(1)………………………………………………………高能同步辐射光源氦低温系统流程初步设计与模拟优化李梅,等2(9)………………………………………………………镐型截齿温度场数值模拟与试验研究赵敏娜,等2(16)………………液氮温区高温超导滤波器的漏热分析吴姗姗,等2(22)………………凹陷阵列印刷电路板式换热器里超临界甲烷换热和流动特性模拟研究陈彦君,等2(28)…………………………………………利用数据采集系统研究斯特林发动机热效率秦哲,等2(34)…………泵内压降和水力损失耦合诱导泵内液氮空化研究刘浩鹏,等2(39)……………………………………………………不同空气侧风速下微通道蒸发器换热特性实验研究金妍,等2(46)………………………………………………………40英尺液化天然气铁路及其联运罐式集装箱静态蒸发率计算及测试研究何远新,等2(52)…………………………………………电子倍增CCD相机制冷绝热设计沈远航,等2(57)…………………大型高度-温度试验舱分布式送风流场仿真及分析刘然,等2(64)………………………………………………………Emerging opportunities in cryogenic engineeringJohn M.Pfotenhauer2(71)…………………………………………微型JT制冷机降温实验刘东立,等3(1)………………………………冷氦直接增压排放推进剂试验系统的研制及性能调试邹震峰,等3(5)……………………………………………………一种无液氦超导磁体在运输状态下的结构稳定性分析王校威,等3(11)……………………………………………………关键影响因素耦合作用下混凝土低温受压峰值应变试验研究时旭东,等3(17)……………………………………………………高压低温换热贮罐换热性能仿真计算吕秉坤,等3(24)………………薄壁低温容器加注过程降温及热应力特性研究马原,等3(31)………水份在低温液氧中溶解度的理论计算与分析梁益涛,等3(37)………变螺距诱导轮对液氢泵空化性能的影响房煦峰,等3(43)……………微通道蒸发器传热性能实验研究孙帅,等3(48)………………………自配电热泵系统变流量特性的理论与实验研究陈轶光,等3(54)……卧式壳管式冷凝器的仿真研究王启天,等3(61)………………………不同低温推进剂的泄漏扩散特性及安全性分析唐鑫邵,等3(69)……气泡在自由液面破裂时问分析及颗粒的影响高迅估,等4(1)………低温液体储运装备真空表征与监测研究熊珍艳,等4(7)……………箱形鱼骨式热沉的温度均匀性研究单晓杭,等4(12)…………………不同负荷下空气源冷水机组性能的实验分析司化,等4(19)…………基于热不平衡两流体模型气氧射流冷凝过程研究张淼,等4(25)……不同管材盘管蓄冰性能的模拟研究姜坪,等4(31)……………………冻融循环作用下纤维混凝土的性能演变规律王瑞珍,等4(38)………一种新型车用低温气瓶后端支撑结构性能分析张晓兵,等4(42)……制冷机和导热带耦合作用的低温容器内BOG蒸发过程模拟分析任金平,等4(47)……………………………………………………LNG接收站低温管道DR在线检测技术探讨王晓博,等4(52)………脉管制冷机用20kW直线电机性能模拟研究陈萌佳,等4(59)………城市LNG加注站真空绝热管道保冷性能评估方法及应用梁平,等4(68)………………………………………………………单侧式斯特林制冷机柱簧减振器研究寇翠翠,等4(74)………………低温工程领域的新机遇刘磊(译)4(80)………………………………液氮温区低温气体引射器的设计及实验研究贾启明,等5(1)………制冷机可插拔式固氮低温系统的设计与实验聂兴超,等5(7)………2500W@4.5K&500W@2K氦制冷机可靠性可用性分析李静,等5(12)………………………………………………………氢透平膨胀机叶栅流场数值模拟与试验验证李中,等5(19)…………低温液氮雾化喷嘴内部流动特性数值研究薛绒,等5(25)……………氖气液化工艺参数优化分析吴姗姗,等5(31)…………………………立式径向流吸附器流动特性的数值模拟研究徐攀,等5(36)…………室温固化超低温环氧密封胶研究廖宏,等5(43)………………………稳态法研究液态金属强化界面传热的特性方秀秀,等5(48)…………加热烘烤对玻璃纤维纸放气特性的影响郑晨,等5(54)………………一种适用于车载LNG低温绝热气瓶漏热量测量的方法研究李正清,等5(60)……………………………………………………人工冻结软土融沉对埋地管道影响的模型试验研究陈德升,等5(65)……………………………………………………带有横向微槽道的超临界LNG紧凑式换热器换热强化模拟研究赵星霖,等6(1)……………………………………………………混合制冷剂R32/R290在水平三维微肋管内沸腾换热模拟研究张茜茜,等6(9)……………………………………………………空间约束对液氢泄漏扩散过程的影响研究王雅文,等6(18)…………真空条件下氧化铂吸氢特性与微观结构研究陈叔平,等6(26)………天然橡胶的弹热制冷性能研究王骁扬,等6(33)………………………工业管道液氮冰塞试验及其应力分布研究谢林君,等6(38)…………深冷处理对W6高速钢表面残余应力的影响研究张玉婷,等6(44)…轨道车辆干冰清洗流场特性及试验研究伊建辉,等6(48)……………长航时无人机液氢储箱绝热方案与试验研究赵海龙,等6(54)………液氮供应系统高精度控制技术仿真研究郭敬,等6(62)………………低温余热朗肯循环发电系统的设计研究彭菊生6(69)………………空气源热泵-冷柜一体机组冬季制热和冷藏性能实验研究王猛,等6(74)………………………………………………………。
低温绝热气瓶蒸发率试验研究
率 7 .3 . 25 % 曲线 斜 率 01蒸 发 率 08 . 比相 近 充 满 率 a及 ., . 对 %
断 蒸 发 率 的 曲
线 会 无 限 逼 近
保 冷 系统 维 系 一 旦 气 瓶 保 冷 性 能 失 效 . 内部 液 化 气 体 会 急
剧 蒸 发 . 内形 成 很 高 压 力 . 则 造 成 气 瓶 安 全 阀 频 繁 起 跳 瓶 轻 和 资 源 的 浪 费 与 环 境 污 染 . 则 导 致 爆 炸 事 故 。 然 , 在 用 重 显 时
便 、 靠 、 测 成 本 低 等 优 点 , 中小 型低 温 容 器 蒸 发 率 检 测 可 检 在 中广为采用 . 要求 的检测 时间长达 7 但 2小 时 这 对 中 小 型 低 温 绝 热 气 瓶 是 否 必 要 . 得 商 榷 。 此 , 文 开 展 了 蒸 发 率 检 值 为 本 测试 验 研 究 .以期 在 保 证 低 温 绝 热 气 瓶 安 全 运 行 的情 况 下 ,
温 绝 热 气 瓶 蒸 发 率 的 计 算 方
. . . .
2 6 IJ 4 “ 22 l I l 1 Ⅺ S , 51 5 f 42 ) 4 5 ^2 6 7 J 4 8 6 I 7
法 将 斜 率 的
绝 对 值 代 人 式
l ih lf/ j ,I i
关 键 词 低 温 绝 热 气 瓶 蒸发 率 称 重 法 预 测模 型
中图分类 号 : 7 TB 5
文献 标识码 : B
文章编 号 :6 2 9 6 (0 00 — 0 9 0 1 7 — 0 4 2 1 )2 0 0 — 2
实测 结果如 图 1 示 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 所 6条 曲 线 都 接 近 于 直 线 状 态 , 有 微 小 波 动 , 果 时 间 仅 如
环境压力对低温绝热气瓶蒸发率修正的试验研究
药、 品、 食 材料 、 源 、 能 科研 等 国 民经 济领域 。随着
低温绝 热容器 的广 泛应 用 , 其 绝 热性 能 的要求 对 也越来 越高 。 静 态蒸发 率是 评定低 温容 器绝 热性能 的一个
2 实 验 装 置 及 过 程
2 1 实验装 置 .
最重要 指标 。它 是 设计 、 造 工 艺 等 多种 因素 对 制 绝热性 能影 响的综 合反 映 。在 对蒸 发率进 行测量 的时候 , 一般 采用 流 量计 对 蒸 发 的气 体 量 进 行测 量 。影 响测 量 的 因素 主要 有 : 境 压 力 、 境 温 环 环 度、 充满 率等 ¨ 。 由于在 测量 时 , 器气 相 空 间 容
1 引 言
低 温绝 热容 器 自研 制 以来发 展 迅 速 , 应 用 其 领域 日益增 多 , 已经进入 民用 生活 的许多 方 面 , 普
遍应 用于 机 械 、 船 、 院 、 工 、 子 、 物 、 造 医 化 电 生 医
排放 状态 下不 同压力 对低 温气 瓶蒸 发率 的影 响进
到了参考作用 。 关键 词 : 低温绝热气瓶 ; 环境压力 ; 蒸发率 ; 修正
Ex rme t t dy O h nv r n e tpr s ur o r c o o e e a r i n r t pe i n als u N t e e io m n e s e c r e t n ft v po ato a e i h
低温压力容器
低温钢制压力容器(低应力脆性断裂)
19世纪末以来,在严寒地带的铁轨、桥梁和结构件曾发 生一系列低温脆性断裂事故。本世纪40年代以来,许多压力 容器、管道、化工设备及大型结构等焊接结构,多次发生低 应力脆断,造成了巨大的损失。低应力脆断具有下列特点: a 、断裂时容器名义应力低于材料的屈服强度,在断裂 之前没有或者只有局部极小的塑性变形; b、裂纹扩展速率大; c 、低应力脆断多属解理断裂或准解理断裂 (穿晶断 裂),及脆性断裂(沿晶断裂),断口有晶粒状特点,光亮 和平滑; d 、低应力脆断往往发生在有缺口或裂纹的容器上,并 以筒体自身存在的各种工艺缺陷及杂质作为裂纹源; e 、断裂一般发生在较低温度下,此时材料的韧性很差。 通过对金属断裂机理进行分析,发现金属的低温韧性, 即缺口尖端处的金属微观塑性变形能力是决定压力容器抵抗 应力脆断破坏的能力。 2016/3/8 14
图1
2016/3/8
15L杜瓦容器(液氧、液氮和液氩可以互换)
4
低温压力容器和管道的典型结构⑵
⑴ 液氧、液氮和液氩压力容器
1、仪表箱;2、液氧蒸发器;3、抽真空管;4、盖板
2016/3/8
图2
CF-100000液氧储槽
5
低温压力容器和管道的典型结构⑶
⑴ 液氧、液氮和液氩压力容器
1、真空封口;2、支承;3、输液管;4、定点液位计;5、引线管;6、挡板;7、外 壳;8、吸附剂;9、安全阀;10、增压系统;11、压差液位计;12、盖板;13、仪 表板、14、内胆;15、增压管。
低温液体名称 硫化氢 二氧化碳 乙炔 乙烷 乙烯 氪 甲烷 氧 氩 氟 氮 氖 重氢 氢 2016/3/8 氦 化学符号 H2S CO2 C2H2 C2H6 C2H4 Kr CH4 O2 r F2 N2 Ne D2 H2 He 沸点(℃) -60.3 -78.4 -84.02 -88.63 -103.71 -153.36 -161.45 -182.93 -185.86 -188.12 -195.8 -246.06 -249.49 -252.77 -268.93 采用的金属材料 3.5Ni钢 06MnNb钢 5.5Ni钢、9Ni钢 铝合金 36%Ni钢 9Ni钢、铜 铝合金 0Cr18Ni9Ti 20Mn23Al 铝合金、铜 铜、0Cr18Ni9Ti 15Mn26Al4 真空型绝热 容器结构 双壁
液化天然气储罐蒸发率的试验和计算
发率的要求也有不同。
以中小城市LNG城市卫星站大多采用的50m3及100m3带压LNG 储罐为例,文献[1]和[2]对其静态蒸发率的要求见表1。
储罐蒸发率的性能指标可以通过测试(试验法)得到,也可在实际运行中根据运行数据计算(工况计算法)求得。
2、试验研究城市LNG气化站储罐蒸发率的试验通常在液氮预冷后、LNG进液前进行。
这样可充分利用预冷与保冷阶段的液氮,节省投资。
另外,在LNG进液前对储罐的保冷性能有充分地了解,可以减少运营后因储罐问题带来的负面影响,保证气化站正常的生产运营。
文中以江苏省姜堰市天然气有限公司LNG气化站内1#储罐的静态蒸发率试验为例作一介绍。
2.1试验方法按照文献[3],LNG储罐静态蒸发率测量的试验方法主要规定如下:(1)试验仪器所用计量器具必须经过计量部门检定合格,并在有效期内;湿式气体流量计或质量流量计的测量不确定度≤2%;温度计的测量误差≤0.1℃;气压计的测量误差≤150Pa(2)测量程序①几何体积的测定按GB/T18443.1进行,有效体积根据几何体积计算;②低温液体充装量应为50%以上,静置时间不少于48h;③打开与流量计相连的气体蒸发出口管道阀门,同时关闭各气、液管道上其他阀门,当内容器表压力为零时,连接流量计;④观察蒸发气体流量稳定后,每个一定时间记录一次流量计示值,按时记录环境温度、大气压力、流量计入口温度;⑤稳定连续测量不少于24h。
2.2实例测试测试实例:姜堰天然气公司LNG气化站1#储罐,体积为50m3,结构型式为立式圆筒形带压罐,绝热形式为真空粉末。
(1)测试前的准备测试前已向LNG储罐内充装液氮约22t(27m3),符合标准充装量大于50%的规定。
充装完毕后,将该储罐气相管路上的阀门完全打开,储罐内的压力基本降至零压(约600Pa)。
液氮的静置时间为106h,超过了国家标准所要求的48h。
(2)测试仪器及装置测试采用的仪器有:湿式流量计型号SB,精度2%;玻璃棒温度计型号WBG,精度±0.2℃;秒表精度1S;大气压表型号DYM-3。
液化天然气储罐蒸发率的试验和计算
摘要:介绍了LNG储罐的一项重要技术参数——储罐蒸发率的定义及标准,并根据实际的操作情况,通过试验和计算2种方法对储罐蒸发率进行了测试和研究。
关键词:液化天然气储罐;蒸发率;静态蒸发率;试验;计算液化天然气简称LNG(Liquefied Natural Gas),是天然气的液态形式。
它充分利用了天然气在常压和-162℃下液化后,体积可缩小到气态时的1/600这一性质,为天然气的高效输送提供了新的途径,也扩大了天然气的利用领域。
在液化天然气(LNG)工业链中,其储存是一个关键环节,液化后的天然气都要储存在站内储罐或储槽中。
在卫星型液化站和LNG接收站,都有一定数量和不同规模的储罐或储槽。
LNG槽船、槽车、罐式集装箱是主要的运输工具。
天然气是易燃易爆的燃料,而LNG的储存温度很低,因此对其储存设备的安全、高效有严格要求。
随着LNG技术在我国的发展,国内许多相关设备制造厂和科研单位在LNG储罐的设计和制造中积累了丰富的经验。
但是相关标准没有给出LNG储罐蒸发率的上限,文中介绍了对其试验和计算进行分析的结果。
1、LNG储罐静态蒸发率LNG储罐的主要性能指标有静态蒸发率、封结真空度、真空夹层漏率、真空夹层放气速率及真空夹层漏放气速率等。
储罐静态蒸发率能较为直观的反映储罐在使用时的保冷性能。
其定义为低温绝热压力容器在装有大于有效体积1/2低温液体时,静置达到热平衡后,24h 内自然蒸发损失的低温液体质量和容器有效体积下低温液体质量的百分比,换算为标准环境下(20℃,Pa)的蒸发率值。
LNG储罐因用途、规模及地形等原因,选择的结构形式、绝热方式各不相同,对储罐蒸发率的要求也有不同。
以中小城市LNG城市卫星站大多采用的50m3及100m3带压LNG 储罐为例,文献[1]和[2]对其静态蒸发率的要求见表1。
储罐蒸发率的性能指标可以通过测试(试验法)得到,也可在实际运行中根据运行数据计算(工况计算法)求得。
2、试验研究城市LNG气化站储罐蒸发率的试验通常在液氮预冷后、LNG进液前进行。
蒸发率实验报告
准备蒸发皿、酒精灯、石棉网、铁架台等实验器材
将蒸发皿放置在石棉网上,调整高度使其底部与酒精灯火焰保持一定距离
在蒸发皿中加入适量待测液体,盖上盖子
点燃酒精灯,加热蒸发皿,观察并记录蒸发情况
进行实验操作并记录数据
准备实验材料:蒸发皿、温度计、计时器等
设定实验条件:温度、湿度、风速等
清理实验现场
实验注意事项:确保实验数据的准确性和可靠性,注意安全操作
分析实验结果并得出结论
实验目的:了解蒸发率的影响因素
实验方法:设置不同的温度、湿度和光照条件,观察并记录蒸发率的变化
实验结果:在不同条件下,蒸发率呈现出不同的变化趋势
结论:蒸发率受温度、湿度和光照等多种因素影响,其中温度是主要因素
实验原理
PART 02
不确定度评估:通过计算标准不确定度和扩展不确定度,评估测量结果的可靠性
改进措施:根据误差分析和不确定度评估结果,提出改进实验方法和操作的建议
结论与建议
PART 05
总结实验结果和结论
实验目的:测量蒸发率
实验方法:使用蒸发皿和天平
实验结果:蒸发皿中的水分蒸发后,天平读数发生变化
结论:蒸发率与环境温度、湿度、风速等因素有关
实验结果:在不同温度和湿度条件下,水的蒸发速率不同
分析解释:蒸发速率与温度和湿度有关,温度越高,蒸发速率越快;湿度越大,蒸发速率越慢
结论:蒸发率受温度和湿度影响,实际应用中可通过控制温度和湿度来调节蒸发率。
误差分析和不确定度评估
误差来源:仪器误差、操作误差、方差分析、回归分析等
相变:物质从一种状态(液态)转变为另一种状态(气态)的过程,在这个过程中,物质的化学性质不变。
蒸发率:物质从液态转化为气态的速率
蒸发率测量试验
深冷液体贮罐静态蒸发率测量试验深冷大罐测量试验:气体质量流量计测量●方法与装置采用质量流量计测定在单位时间内由低温绝热压力容器中的液体挥发后通过质量流量计的气体质量流量,计算出静态蒸发率。
测量装置示意图图气体质量流量计法测量装置图1.被测贮罐2.放空阀3.温度计4.质量流量计●仪器设备.1所用计量器具及仪器须经过计量部门检定合格,并在有效期之内。
.2温度计测量误差不大于0.1℃.3气压计测量误差不大于150Pa.4气体质量流量计的额定测量值应与被检贮罐蒸发的气体流量相适应,测量不确定度≤2% .5当流量计的量程小于等于5L/min时,精度需达到0.5%;当量程大于5L/min时,精度需达到1%●测量准备.1测量场地应设置专门警示标贴.2流量法测量的导气管与被检贮罐的连接的试验仪器连接处要求密封良好,并检测无泄露.3静态蒸发率应在夹层真空度、漏率、漏放气速率的测量合格后进行●环境条件.1测量应在常温,当地大气压,无振动条件下进行.2易燃介质低温绝热压力容器静态蒸发率的测量应有良好的通风及防静电,防明火等措施●测量步骤.1容器几何容积的测定按GB/T18443.1进行,有效容积根据几何容积计算.2低温液体充装量应达到额定充满率,其液体表面需包容最上部支撑,并静置至少48小时(N2为试验介质),期间打开真空绝热深渊贮罐的放空阀.3打开与流量计相连接的气体蒸发出口管道阀门阀,同时关闭,各气、液管道上的其他阀门,当内容器的压力表为0时,连接流量计.4 观察气体蒸发流量稳定后,每一小时间隔,记录一次流量计示值,并记录当时的大气压,与环境温度,流量计入口温度与压力.5 稳定后连续测量不小于24h.6 计算被检贮罐的静态蒸发率,并应与此前24 h 的静态蒸发率相比较。
当静态蒸发率的变化范围小于5%时,则记录的数据有效;当静态蒸发率的变化范围大于5%,允许重新记录一次数据,重新记录时间应不小于24 h ,且该数据为最终记录数据数据处理采用气体质量流量计测量时测试蒸发率0a 由公式(1)计算: 01100%m q a Vϕρ=⨯ 式中0a →测试蒸发率,单位为百分比每天(%/d )m q →蒸发气体质量流量日平均值,单位为千克每天(kg/d ) ϕ→流量计的校正系数,标定时的给定值1ρ→标准大气压下饱和液体的密度,单位为千克每立方米(kg/m ³)V →被检贮罐的内胆有效容积,单位为立方米(m ³)粉末真空绝热静态蒸发率20a 按公式(2)计算:20012293.15s fg T h a a h T T -=⨯- 式中0a →测试蒸发率,单位为百分比每天(%/d )20a →静态蒸发率,单位为百分比每天(%/d )h →试验环境压力下饱和液体的汽化潜热,单位为千焦每千克(KJ/kg )fg h →标准大气压下饱和液体的汽化潜能,单位为千焦每千克(KJ/kg )s T →标准大气压下饱和液体的温度,单位为开尔文(K )1T →试验时日平均环境温度,单位为开尔文(K )2T →试验时被检件内日平均压力对应的深冷液体饱和温度,单位为开尔文(K )高真空多层绝热静态蒸发率20a 按公式(3)计算:44200441212293.15293.15(0.70.3)s s fg T T h a a h T T T T --=⨯+⨯-- 式中0a →测试蒸发率,单位为百分比每天(%/d )20a →静态蒸发率,单位为百分比每天(%/d )h →试验环境压力下饱和液体的汽化潜热,单位为千焦每千克(KJ/kg )fg h →标准大气压下饱和液体的汽化潜能,单位为千焦每千克(KJ/kg )s T →标准大气压下饱和液体的温度,单位为开尔文(K )1T →试验时日平均环境温度,单位为开尔文(K )2T →试验时被检件内日平均压力对应的深冷液体饱和温度,单位为开尔文(K )深冷MT 系列贮罐测量试验:称重法(部分小容积贮罐)称重法测定静态蒸发率方法要求:.1 除特殊要求时,一般测试介质仍选用液氮.2 称重法使用的衡器最大称重应在被检件满载质量的1.2~2倍之间,其精度应满足下列的要求:—衡器最大称重为5T ≤t ≤10T 时,其允许偏差不超过1kg ;—衡器最大称重为3T ≤t <5T 时,其允许偏差不超过0.5kg ;—衡器最大称重为1T ≤t <3T 时,其允许偏差不超过0.2kg ;—衡器最大称重为t <1T 时,其允许偏差不超过0.1kg ;.3 测量时液体充装率为额定充满率.4 当充液结束后,静置48h 开始记录数据。
低温容器蒸发率的实验研究
为保 证 安全 及 无 损 储 存 时 间 ,充满 率 一 般 小 于 9 0 % 。l n i
泄放 。在无损储存过程 中,储存容器 的绝 热性能就 显得尤 为重 曼 ,而储存容器 的蒸发率就是衡量绝 热性能 的重要指标 。因此 低 温 容 器 的 蒸 发率 对 于低 温 储 罐 的安 全 运 行 有 重 要 意 义 。 关于低温液化 气 体的 无损 储存 ,国内外 均进 行 过 一些研 究 。N e f f . R . A 曾 指 封 闭容 器 中压 力 的 上 升 是 低 温 安 全 储 液 所 面 临 的 一个 关键 问 题 。 S w i m . R . T 和 S c h mi d t . A . F 也 研 究 【
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第4 1卷 第 2期
低温多效蒸发海水淡化系统性能的实验研究
Unit equipment Evaporator (×4) Preheater End effect condenser Degassing preheater Degassing condenser Mult-media fiter Microstrainer Degassing tower Concentrated seawater tank Product tank Seawater tank Water tank to boiler Degassing buffer tank Boiler Structure Vertical falling film U tube heat exchanger U tube heat exchanger U tube heat exchanger Shell and tube exchanger —— —— —— —— —— —— —— —— —— Fig.2 图 2 1 td1 LT-MED装置图 Experimental device of 1 td1 LT-MED system
1
前
言
海水淡化是将海水中的盐分与水分分离的技术和过程,主要技术包括热法,膜法,电渗析和化学方 法等,其中多级闪蒸、多效蒸馏和反渗透是当今海水淡化的三大主流技术,并且已经成功开展了大规模 工业化应用[1~3]。多效蒸馏(MED)由于其具有换热性能好、动力消耗少、操作弹性大等优势,在海水淡化
收稿日期:2013-04-25;修订日期:2013-08-26。 基金项目:国家科技支撑计划(2011BAC06B05)。 作者简介:马学虎(1965-),男,内蒙古自治区乌兰察布市兴和县人,大连理工大学教授,博士。 通讯联系人:马学虎,E-mail:xuehuma@
快速蒸发小实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景蒸发是液体转变为气体的过程,是自然界和日常生活中常见的现象。
为了探究影响液体蒸发速度的因素,我们进行了一项快速蒸发小实验。
本实验旨在观察不同条件下液体蒸发速度的差异,并分析影响因素。
二、实验目的1. 了解液体蒸发的基本原理;2. 探究影响液体蒸发速度的因素;3. 培养实验操作能力和科学探究精神。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:酒精、水、滴管、玻璃片、温度计、计时器、天平;2. 实验仪器:酒精灯、烘箱、石棉网、铁架台、烧杯。
四、实验步骤1. 准备实验材料:将酒精、水分别倒入烧杯中,使用滴管在烧杯边缘滴入少量液体,确保液体均匀分布在烧杯内壁;2. 将烧杯放置在铁架台上,用温度计测量液体温度,记录数据;3. 使用酒精灯加热烧杯,观察液体蒸发情况,记录蒸发时间;4. 改变实验条件,如调整液体表面积、温度、空气流动速度等,重复步骤3,记录数据;5. 对比不同条件下液体蒸发速度的差异,分析影响因素。
五、实验结果与分析1. 温度对蒸发速度的影响:在实验过程中,我们发现温度越高,液体蒸发速度越快。
这是因为温度升高,液体分子运动加剧,更容易脱离液面转化为气体;2. 液体表面积对蒸发速度的影响:在实验中,我们发现液体表面积越大,蒸发速度越快。
这是因为液体表面积增大,液体分子与空气接触面积增大,有利于液体分子脱离液面;3. 空气流动速度对蒸发速度的影响:在实验中,我们发现空气流动速度越快,液体蒸发速度越快。
这是因为空气流动速度加快,可以带走蒸发产生的气体分子,降低液体表面气体浓度,从而加快蒸发速度。
六、实验结论通过本次实验,我们得出以下结论:1. 温度、液体表面积、空气流动速度是影响液体蒸发速度的主要因素;2. 温度越高、液体表面积越大、空气流动速度越快,液体蒸发速度越快。
七、实验心得1. 本次实验让我深刻认识到液体蒸发的基本原理和影响因素;2. 在实验过程中,我学会了如何调整实验条件,观察实验现象,并分析实验结果;3. 通过本次实验,我提高了自己的实验操作能力和科学探究精神。
低温液体储罐蒸发率计算软件开发
低温液体储罐蒸发率计算软件开发摘要蒸发率是衡量低温液体储运容器的重要指标。
本文研究了低温液体储罐蒸发率计算方法与试验测试方法,根据漏热量、密度、公称容积等条件,计算低温液体的储罐蒸发率,并且分析了试验测试方法所需要的环境条件和修正系数。
对两种方法进行了比较,分析了两种方法的联系与区别。
研究了影响蒸发率的各种因素,根据计算方法与试验测试方法运用Visual Basic 语言开发出一套计算软件,软件具有根据输入的漏热量等初始条件,计算LNG、液氮、液氧、液氩等低温液体储罐的蒸发率功能。
软件的界面友好,可操作性较强。
关键词:蒸发率;计算软件;低温液体Evaporation Rates Calculation Program Development forCryogenic Liquid Storage TankAbstractEvaporation rate is an important parameter to measure cryogenic liquid storage tanks. The calculation method and the test methods to get the evaporation rate of the cryogenic liquid storage tanks were researched in this paper. According to the heat leak, density and nominal volume, the evaporation rate can be calculated. The connection and distinction between the two methods, were compared and analyzed. .The program to calculate evaporation rate was developed by using Visual Basic. This software is based on the input of heat leakage, and other initial conditions, calculate LNG, liquid nitrogen, liquid oxygen and liquid argon and other low-temperature liquid storage tank evaporation rate. The interface of the software is user-friendly and the software can be highly operative.Key word: Evaporation rate; Calculation Software; Cryogenic liquid目录第1章前言 (1)1.1课题背景及研究目的 (1)1.2国内研究现状及发展前景 (2)第2章低温液体储罐蒸发率 (5)2.1低温液体储罐蒸发率的定义 (5)2.2低温液体储罐蒸发率的测定 (5)2.2.1低温液体储罐蒸发率计算方法 (5)2.2.2低温液体储罐蒸发率试验测试方法 (6)2.2.3两种方法的联系与区别 (9)2.3 本章结语 (11)第3章影响蒸发率的因素及物性参数 (12)3.1影响蒸发率的因素 (12)3.1.1储罐漏热量 (12)3.1.2充满率 (13)3.1.3环境温度 (14)3.1.4储罐的工作压力 (14)3.1.5温度分层 (14)3.1.6运行情况 (14)3.2各种低温液体物性参数 (15)第4章计算软件编写 (18)4.1软件功能介绍 (18)4.2程序运行环境 (18)4.3软件说明 (19)4.3.1软件运行界面 (19)4.3.2软件计算界面 (19)4.3.3软件计算举例 (23)第5章结论 (27)参考文献 (28)致谢 ............................................................................... 错误!未定义书签。
液氮蘑菇云科学实验原理(一)
液氮蘑菇云科学实验原理(一)液氮蘑菇云科学实验原理解析什么是液氮蘑菇云科学实验液氮蘑菇云科学实验是一种在实验室中使用液氮和一种特殊形状的容器来制造奇特的云状结构的科学实验。
这种实验以其引人注目的表现形式和吸引力而受到广泛的关注。
实验原理液氮蘑菇云科学实验是基于液氮的特性和蘑菇云形态的原理进行的。
下面我们将分别从液氮和蘑菇云形态两个方面进行解释。
液氮的特性液氮是一种非常低温的液体氮气,其沸点为零下196摄氏度。
具有如下特性:1.高冷却能力:液氮的温度远远低于常温,能够迅速冷却周围的物体。
2.高蒸发速度:液氮在室温下很快蒸发成气体,并放出大量的氮气。
蘑菇云形态的原理蘑菇云是一种特殊形状的云,其形状酷似蘑菇。
它的形成原理如下:1.快速冷却:在液氮的冷却作用下,热空气迅速冷却降低,形成湍流;2.对流运动:在湍流的作用下,冷却的空气开始上升,形成上升气流;3.冷凝:当上升气流上升到较高高度时,由于温度和压力的变化,水蒸气开始冷凝形成云。
实验步骤液氮蘑菇云科学实验的操作步骤如下:1.准备液氮:将液氮倒入容器中,注意保持安全。
2.准备容器:选择一个具有足够高度的容器,适合液氮快速冷却空气,从而形成蘑菇云。
3.倒入液氮:将液氮缓慢倒入容器中,待液氮开始蒸发,形成白色气体云时,可以开始观察云的形态变化。
4.观察云形态:当液氮蒸发后,迅速冷却空气形成的蘑菇云会上升至一定高度,出现明显的云状结构。
5.关闭实验:实验结束后,注意关闭容器,安全处理液氮。
实验注意事项进行液氮蘑菇云科学实验时需要注意以下事项:1.安全操作:液氮是一种极冷的液体,不可直接接触皮肤和眼睛,必须佩戴防护手套和护目镜等安全装备。
2.通风环境:液氮在蒸发的过程中会产生大量氮气,需要在通风良好的环境中进行实验。
3.依法使用:在进行实验时需遵守当地法规和相关安全操作要求。
结论液氮蘑菇云科学实验利用液氮的特性和蘑菇云形态的原理,通过快速冷却和对流运动,形成奇特的云状结构。
蒸发实验报告
蒸发实验报告蒸发实验报告引言:蒸发是一种常见的物质转化过程,它指的是液体在接触到空气或其他气体的情况下,由液态转变为气态的过程。
蒸发是自然界中广泛存在的现象,也是许多工业生产和日常生活中常见的过程。
本实验旨在通过观察和分析蒸发现象,探究蒸发过程的规律,并了解其在实际应用中的意义。
实验目的:1. 观察和记录不同液体在相同条件下的蒸发速率差异;2. 探究蒸发速率与液体性质、温度、表面积等因素之间的关系;3. 分析蒸发实验在科学研究和工程应用中的意义。
实验材料:1. 不同液体(如水、酒精、醋等);2. 温度计;3. 定量瓶;4. 实验器皿(如玻璃容器、烧杯等);5. 实验平台。
实验步骤:1. 准备工作:a. 清洗实验器皿,确保其干净无杂质;b. 准备液体样品,注意选择不同性质的液体;c. 使用定量瓶准确量取相同体积的液体样品。
2. 实验操作:a. 将液体样品倒入实验器皿中,注意不要超过器皿容积的一半;b. 在实验开始时,记录液体样品的初始温度;c. 将实验器皿放置在实验平台上,并保持环境温度稳定;d. 定时记录液体样品的温度变化,并观察液面的变化;e. 当液面降低到一定程度时,停止实验,并记录最终温度。
3. 数据记录与分析:a. 将实验过程中的温度数据整理成表格,并绘制温度-时间曲线;b. 分析不同液体样品的蒸发速率差异,并进行比较;c. 探究蒸发速率与液体性质、温度、表面积等因素之间的关系;d. 讨论实验结果与理论知识的一致性,并探讨蒸发实验在科学研究和工程应用中的意义。
实验结果与讨论:通过实验观察和数据分析,我们得到了不同液体在相同条件下的蒸发速率差异。
例如,我们发现酒精的蒸发速率明显高于水和醋。
这是因为酒精的分子间力较弱,分子动能较大,容易从液体表面逸出,从而加快了蒸发速率。
相比之下,水和醋的蒸发速率较慢。
此外,我们还发现温度对蒸发速率有重要影响。
随着温度的升高,液体分子的平均动能增加,蒸发速率也随之增加。
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广 州 化 工 Guangzhou CheJanuary. 2013
低温容器蒸发率的实验研究
甘在华
( 江汉石油管理局勘察设计研究院,湖北 武汉 430223 )
摘 要: LNG 是易燃易爆低温液化气体,一般采用无损储存的方式储存或运输,因此,在无损储存过程中,储存容器的绝 热性能就显得尤为重要,而储存容器的蒸发率就是衡量绝热性能的重要指标 。本文以低温容器为实验装置,对低温储罐的蒸发率 进行了实验研究,实验结果表明: 随着充满率的上升,日蒸发率的趋势是逐渐增大的; 随着夹层真空度数值的增大,日蒸发率是 逐渐增大的; 实验证明低温液体无损储存中存在一个最佳充满率 。 关键词: 低温容器; 蒸发率; 储存 中图分类号: TE972 文献标识码: A 文章编号: 1001 - 9677 ( 2013 ) 02 - 0048 - 03
2007 年毕业于中国石油大学 ( 北京) 油气储运,硕士研究生,现从事动设备的设计工作。 作者简介: 甘在华 ( 1975 - ) ,男,工程师,
2. 2
实验原理
2
2. 1
蒸发率的测定
实验方案
本实验的主要研究内容是实验容器受到环境漏热时蒸发率 的影响因素。实验容器受到环境漏热时,其内部热力过程会受 到环境温度、液体充满率以及储存容器绝热性能等多方面的影 响。在本文中,针对外部环境漏热不稳定等难以确定的因素, 重点研究充满率、夹层真空度、储存时间对实验容器蒸发率的 影响。
由于 LNG 是易燃易爆低温液化气体,一般采用无损储存的 方式储存或运输,即在正常储存与运输期间,不允许发生气体 泄放。在无损储存过程中,储存容器的绝热性能就显得尤为重 要,而储存容器的蒸发率就是衡量绝热性能的重要指标 。 因此 低温容器的蒸发率对于低温储罐的安全运行有重要意义 。 关于低温液化气体的无损储存,国内外均进行过一些研 [1 ] 究。Neff. R. A 曾指出封闭容器中压力的上升是低温安全储液 [2 ] [3 ] 所面临的一个关键问题 。 Swim. R. T 和 Schmidt. A. F 也研究 了容器中液体的自增压,并通过不同的分析方法来比较实验结 [4 ] 果。在国内,上海交通大学的汪荣顺等 研究了日蒸发率与无 [5 - 6 ] 研究了低温储存过程 损储存的关系,上海交通大学徐烈等 中最佳的充满率。 本文以低温容器为实验装置,液氮为工质, 对低温储罐的蒸发率进行了实验研究 。 为保证安全及无损储存时间,充满率一般小于 90% 。 而在 使用过程中,充满率也会逐渐减小,综合考虑各方面因素后, 实验容器的充满率 Φ 选值范围为 10% ~ 90% 。
Experimental Study of the Evaporation Rate for Cryogen Vessel
GAN Zai - hua ( Jianghan Petroleum Engineering Corporation,Sinopec,Hubei Wuhan 430223 ,China) Abstract: LNG was a flammable explosive cryogenic gas which was stored commonly with non - loss storage. Accordingly,the insulating performance of the cryogenic vessels was particularly important during non - loss storage,and the evaporation rate of the cryogenic vessels was an important indicator of the measure of thermal insulation performance. The evaporation rate of the cryogenic vessels was studied. Experimental results showed that the daily evaporation rate was gradually increased with the full rate increased,daily evaporation rate was gradually increased with increasing the vacuum degree,and the best filling rate in cryogenic liquid non - loss storage was proved. Key words: cryogen vessel; evaporation rate; storage
低温液体储运设备的蒸发率指标,是衡量其绝热性能最重 要的技术参数。平常所说的低温液体储运设备的蒸发率,是指 在标准状态 ( 0. 10113 MPa,0 ℃ ) 下,储存适量的低温液体, 在达到热平衡以后的蒸发速率 。一般以 24 h 计算,故又称日蒸 发率。它是指一天 ( 24 h) 内蒸发的数量与储液容器的公称容 积之比: ( 1) α = M / V b × 100% — —24 h 内蒸发损耗的液体量,L 或 kg 式中: M— — —低温容器的公称容量,L 或 kg Vb — 测量方法: 目前用于测量低温容器蒸发率的主要方法有两 种: 称重法和蒸气流量测量法 。 本实验中采用湿式气体流量计 测量方法。 [7 ] 湿式气体流量计测量蒸发率计算方法 : a0 = q v Ψ / ( nV) × 273 / T × P / 0. 101325 × T n / ( T1 - T2 ) ( 2 ) — —蒸发的气体体积流量日平均值,m3 式中: q v — — —气体修正系数 Ψ— n— — — 标准状态下 ( 0. 101325 MPa,0 ℃ ) 液化气体 的气液体积比