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 11.1课题背景及研究目的 11.2国内研究现状及发展前景 2第2章 低温液体储罐蒸发率 52.1低温液体储罐蒸发率的定义 52.2低温液体储罐蒸发率的测定 52.2.1低温液体储罐蒸发率计算方法 52.2.2低温液体储罐蒸发率试验测试方法 62.2.3两种方法的联系与区别 92.3 本章结语 11第3章 影响蒸发率的因素及物性参数 123.1影响蒸发率的因素 123.1.1储罐漏热量 123.1.2充满率 133.1.3环境温度 143.1.4储罐的工作压力 143.1.5温度分层 143.1.6运行情况 143.2各种低温液体物性参数 15第4章计算软件编写 184.1软件功能介绍 184.2程序运行环境 184.3软件说明 194.3.1软件运行界面 194.3.2软件计算界面 194.3.3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。
附件第1章前言1.1课题背景及研究目的随着国民经济的快速发展和低温技术的普及，液氮、液氧、液氩、 液氢、液氦、液化天然气等低温液体的应用日趋广泛，各行各业对储存 和输送低温液体的低温容器的需求不断增长［1］尤其是近几年，随着改 革开放的深入，国外主要跨国气体公司竞相在我国建立合资企业，带来 了先进的空分设备、技术和管理，使我国低温液体的产量大幅度提高， 供应的地区和范围不断扩大，价格大幅度降低，促进了低温液体的应用， 带动了我国低温容器的发展，使低温容器成为一个新兴的行业随着低温技术的普及，低温液体从最早的高端技术应用逐步向工业 生产和民用生活领域内渗透低温液体适用领域的拓展也带动了低温容 器的设计及制造向着多元化方向改进固定式的低温容器趋于规模化， 移动式的低温储运容器趋于集约化然而气体产品有两种储存运输状态: 一种是气态产品，如氧气、氮气等，通常采用地面钢瓶充装进行储存和 运输；另一种为低温液态产品，如液态氧、液态氮、LNG等，必须采用 低温液体容器或低温液体槽车盛装，并经专用设备汽化后供给用气系统 使用其中，作为最能体现获得与保持低温、实现低温技术应用领域必 不可少的低温液态气体储运技术，在保持气体质量、提高气体利用率、 安全性和经济性等方面，较之采用钢瓶充装储运,具有更大的优越性。
世界上业发达国家气体产品的储存，除用管网直接集中输送外，90%以 上均采用低温液体储运方式⑵因此，了解低温液体储运技术的发展现 状，熟悉低温液体贮运设备的结构，掌握低温液体储运过程中蒸发率的 测定与计算方法，具有非常重要的意义低温液体（含LNG）在密闭储存过程中，由于漏热不可避免的存在， 液体不断蒸发造成压力上升，最终导致气体泄放因此，蒸发率是衡量 低温液体储运容器的重要指标本课题拟开发一套软件，实现LNG等低温液体储罐的蒸发率计算1.2国内研究现状及发展前景低温绝热与储运技术是低温产生、保持和应用必不可少的技术，如 液化器的保温、低温液化气体的储存与运输、低温环境的获得与保持， 各种低温下的应用等均离不开低温绝热以及低温储运技术因此，绝热 性能的好坏不仅涉及到各种低温应用的效果，甚至还关系到这些应用是 否可能因此，在整个低温工程学科均广泛应用低温绝热与储运技术 不同的绝热结构、不同的绝热材料、不同的工艺条件对绝热性能影响很 大另外，不同类型的低温容器的绝热结构及容器结构各不相同低温储运设备又称低温容器，是杜瓦容器、储液器、储槽（槽船）的 统称，可分成固定式和运输式两类，又可按储存介质分成液氮容器、液 氧容器、液氢容器、液氦容器、液氟溶器、液化天然气容器等。
目前这 些容器设备的情况如表1.1所示⑶：表1.1低温容器设备情况序号 类型容量及技术水平中国的创新1 .液氮、液氧、液 氩容器固定式容量：从1 L〜1 000 m3日蒸发率：不同容器的日蒸发率不 同，与国际水平相当绝热结构：小型高真空多层绝热为主；大中型以真空粉末为主；特大型以纤维型堆积绝热为主运输式公路槽车4〜25 m3铁路槽车45 m3槽船（集装箱）〜15 m3 （LAr）容量：15 L〜85 m3 （铁路槽车） 日蒸发率:3 %〜50 %1. 热虹吸容器大 幅度减少输液 损失与缩短时 间2. 特种超高压、高 冲击容器3. 特种用途容器4. 非金属杜瓦5. 特大型容器续表1.12.液氢容器绝热结构：多层绝热为主，大型采 用真空粉末绝热3.液氦容器容量:：50 L〜1500 L日蒸发率：趋于国际先进水平 绝热结构：多屏绝热为主，大型采 用多层绝热，亦采用LN2屏绝热结 构1.采用高真空一多 屏（多层）2 .液氦运输杜瓦结 构（防冲击、振动、 冷补偿结构）3. SQUID无磁杜 瓦4,液化天然气容器容量：100 m3、150 m3、700 m3 （贮 槽）、30〜40 m3 （槽车）、22 000 m3 （槽船）日蒸发率：＜013 % （以上3种） 绝热结构：真空粉末（贮槽）高真空多层绝热（槽车）1.防止产生涡漩与 分层的流程系统及 充注结构。
2 .采用可以承受轴 向与径向冲击与位 移的端部与径向组 合支承3 . 40 m3大容量 LNG槽车4.第一次建成LNG 贮船1）我国低温容器的现状我国低温容器的应用已开始渗透到国民经济各个部门，在改善人民 的食物结构、生活质量、身体健康和提高工业水平等方面已发挥重大作 用，取得明显的社会经济效益由于市场需求不断增长，生产厂家增多， 低温容器已发展成为一个新兴的行业由于液氮耗量已成为一个国家工业水平的重要指标，而我国低温液 体耗量与国外相比还存在巨大差距，其应用仍处于初始阶段，在应用的许 多方面有的还未涉及，有的刚刚起步,各地区间的发展也极不平衡另外 在低温容器的标准化工作、产品质量和价格、行业管理等方面存在诸多 问题有待解决2） 近期发展前景今后10年内，可预计低温容器发展仍会保持良好势头，理由如下：① 世界范围内兴起的技术革命中，高温超导、微电子技术、生物工 程、材料科学和新能源等研究开发，以及航天技术的发展都会促进低温 液体在新领域中的应用② 我国刚刚确立的知识创新工程8大重点领域中，农业高新技术、 人口与健康、能源、新材料、资源与环境、空间科学与技术都与低温液 体应用有关，并会促进低温容器的发展。
③ 化工、冶金作为低温容器发展的动力，在“九五”期间的扩能改造 工程已全面启动如1996年全国共有乙烯装置18套，生产能力420.8万 吨，“九五”改扩建规划完成后生产能力可达到973万吨④ 随着气体工业的发展，从上海、江苏等东部沿海地区向东北、华 北地区扩张，再向中、西部地区漫延，会促使广大中、西部地区的液氮、 液氧价格降低，从而使这些地区发挥出巨大的市场潜力3） 远期发展前景2010年后影响我国低温容器进一步发展的主要因素仍然是低温液 体的价格和供应问题，这取决于气体工业的发展只有使液氮、液氧价 格降低，才能实现在食品的速冻、冻干、冷藏运输以及低温粉碎、低温 治疗、低温保存、低温加工等方面大量使用低温液体另外液化天然气 和高温超导的开发应用一旦真正实现，会给低温容器的发展带来新的机 遇和市场［4］第2章低温液体储罐蒸发率2.1低温液体储罐蒸发率的定义低温液体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 能较为直观地反映储罐在使用时的保冷性能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(0.101325MPa, 0°C)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低温液体储罐因用途、规模及地形等原因，选择的结构形式和绝热 方式各不相同，对储罐蒸发率的要求也不同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2.2低温液体储罐蒸发率的测定低温液体储罐蒸发率分为计算方法和试验测试方法2.2.1低温液体储罐蒸发率计算方法低温液体储罐的计算方法比较简单，通过低温液体的漏热量、密度 以及储液容器的公称容积来求得实际上就是通过重量法进行计算，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：a = — x 100 %M (2.1)其中：g ——24 h内损耗的低温液体数量，KgM ——容器内满容积时的低温。