不同容積、不同口徑液氮容器的傳熱量

眾(zhong) 所周知，目前人們(men) 所了解到的熱的傳(chuan) 遞有對流、傳(chuan) 導、輻射三種方式，從(cong) 技術上講，隻要能有效地杜絕外界的熱量通過以上三種方式傳(chuan) 人罐子內(nei) ，液氮罐就能長時間的貯存一196。C的液氮，對於(yu) 對流傳(chuan) 熱而言，液氮罐的殼體(ti) 設計成兩(liang) 層，並把兩(liang) 層之間的空氣抽掉，剩下的殘餘(yu) 氣體(ti) 在兩(liang) 層之間的壓強低於(yu) 1．3xlO。3Pa時，其對流傳(chuan) 熱是基本穩定的，可以忽略不計。目前的工藝手段，要得到這樣的真空度是十分容易的，本文不作討論。液氮容器

從(cong) 傳(chuan) 熱機理分析，對於(yu) 不同容積或者容積相同而口徑不同的罐子，其在對流、傳(chuan) 導、輻射三方麵的傳(chuan) 熱量比例是不一樣的（見表1）。

對於(yu) 口徑①50mm，容積10L的液氮罐而言，要想盡量減少通過頸管的熱傳(chuan) 導，除選擇導熱係數極低的玻璃鋼作頸管材料外，在頸管設計結構上，要符合傅裏葉導熱定律，即：
Q=FF天AT
式中：Q為(wei) 頸管傳(chuan) 熱量；F為(wei) 頸管有效傳(chuan) 熱斷麵積；L為(wei) 頸管有效傳(chuan) 熱長度；F為(wei) 頸管材料的導熱係數；AT為(wei) 頸管冷熱兩(liang) 端的溫差。

所以，一是減小頸管的有效傳(chuan) 熱斷麵積F，二是增長頸管的有效傳(chuan) 熱長度L，都能把傳(chuan) 熱量Q值減小。由實驗得知，減小罐子頸管的壁厚必須首先滿足頸管的機械強度和氣密性要求，否則，會(hui) 產(chan) 生罐子在使用過程中頸管破裂和極其緩慢的滲漏。在氣密性方麵，浙江大學低溫工程教研室的試驗證明，玻璃鋼材料本身的氣密性就存在一些問題，雖然采用頸管外表麵塗氟塗料或鍍金屬鎳膜可以解決(jue) 這個(ge) 問題，但相應地帶來了工藝的複雜化和增大頸管的傳(chuan) 熱量。如果增長頸管的長度L，將隨頸管的延長逐漸惡化頸管同外殼體(ti) 連接部的粘接強度，影響液氮罐的使用壽命，同時也會(hui) 增大液氮罐的整體(ti) 高度和空重，帶來使用上的不便。

由試驗得知，在其它條件不變的前提下，增長頸管的有效傳(chuan) 熱長度對提高液氮罐保冷性能的效果並不理想，另一方麵玻璃鋼材料在原材料配方上和製作工藝上都會(hui) 對玻璃鋼的導熱糸數和機械強度產(chan) 生重要影響。

從(cong) 技術角度上看，同容積、同口徑、同結構、同液氮保存天數的液氮罐以重量輕，體(ti) 積小的液氮罐技術先進。日本戴亞(ya) 冷機工業(ye) 株式會(hui) 社的液氮罐屬這種類型的產(chan) 品，目前，在國際上仍處於(yu) ling先水平。液氮容器