Générateur d’azote liquide fait maison utilisant Joule Thomson Throttling

J’ai déterminé qu’il n’y avait pas de bon tutoriel sur la façon dont la personne moyenne peut liquéfier l’azote ou l’air. Il existe quelques références aux cryorefroidisseurs, qui utilisent un moteur Stirling interne à l’hélium pour créer une tête froide, et j’ai même vu une personne l’utiliser comme moyen de liquéfier l’azote, en permettant au gaz de se condenser lorsqu’il passe au-dessus de la tête. Cette méthode est tricheuse car elle repose sur une unité de réfrigération autonome. Je voulais faire cela en utilisant le refroidissement régénératif tout comme Carl Linde en 1895.

Ce tutoriel passera en revue une théorie de base sur la liquéfaction cryogénique. Le tutoriel couvrira toutes les étapes nécessaires pour que quelqu’un puisse dupliquer mon travail et construire un liquéfacteur d’azote gazeux. Chaque page couvre un sujet différent nécessaire au processus, y compris les mesures de température, le compresseur, le pré-refroidisseur, le refroidisseur, l’étrangleur et le réservoir.

Basiquement, il y a trois méthodes pour faire de l’azote liquide. La première, vous pouvez utiliser un refroidisseur cryogénique. Vous devez acquérir une unité de réfrigération cryogénique et dépouiller la tête froide. Deuxièmement, vous pouvez utiliser un turboexpanseur. Il s’agit d’un dispositif qui prend du gaz sous pression et en extrait le travail pendant les phases d’expansion isentropique. C’est vraiment la méthode la plus efficace, mais son coût est prohibitif pour le constructeur de maisons. Enfin, on peut étrangler le gaz sous pression. S’il est vrai qu’un gaz idéal conserve la même température lorsqu’il est dilaté dans le vide, les gaz réels, en raison de la friction et d’autres pertes, font baisser leur température. Je crois qu’elle chute d’un quart de degré centigrade pour chaque atmosphère de chute de pression. C’est la méthode utilisant l’effet Joule-Thomson qui mérite l’attention.

Maintenant, une simple expansion JT ferait juste chuter la température de 50F si nous comprimons notre gaz à 200 atmosphères (2900 psi). Il faut refroidir le gaz avant l’expansion pour que le gaz sortant de la buse soit suffisamment bas pour que le gaz se condense et se liquéfie. Linde a utilisé le refroidissement par régénération. Le gaz froid sortant repasse à contre-courant sur les bobines pressurisées. Cela refroidit le gaz entrant ; le gaz détendu au passage suivant est légèrement plus froid que le précédent. Après de nombreux cycles, le gaz sera suffisamment froid pour se liquéfier et se rassembler dans un réservoir.

Maintenant, tout ce que j’ai mentionné est déjà disponible dans les livres et sur internet. Alors, pourquoi ce tutoriel ? Bien que la théorie soit simple, l’application réelle de la théorie et la construction d’un dispositif fonctionnel ne sont pas aussi simples. J’ai réussi à liquéfier de l’air en quantité suffisante et j’ai l’intention de vous montrer comment cela peut être fait pour le constructeur de maison.

Le générateur obtient son approvisionnement en N2 à partir de mon propre adsorbeur à pression alternée fait maison. Il s’agit d’un projet complètement séparé que vous pouvez visualiser ici lorsque vous avez terminé avec celui-ci.

Vidéo de l’ensemble du projet:

J’ai construit un thermomètre cryogénique fiable pour une fraction du coût des autres modèles vendus. Il a une gamme de -400F à 250F par incréments de 0,1F. Il peut mesurer les degrés Fahrenheit et Celcius. La dérive de la température n’est pas supérieure à 0,005F/F, ce qui vous donne une lecture très stable. L’affichage est à cristaux liquides, ce qui vous permet de le lire dans toutes les conditions d’éclairage. Il fonctionne à partir de 120vac en utilisant un adaptateur AC-DC et utilise une sonde RTD de 6′ de long. Tout ceci est inclus. Ci-dessous une image de l’appareil. Je vais vendre ces bientôt pour environ 150 $, ce qui est bien en dessous du coût des autres articles commerciaux…. S’il vous plaît vérifier en arrière.

Si vous aimez le vraiment froid, vous pouvez aimer le vraiment chaud. J’ai un grand tutoriel sur le chauffage par induction ainsi que de nombreuses vidéos sur Youtube sous le handle « imsmooth ». Ci-dessous, l’un des liens vers un premier chauffage.

Tutoriel sur le chauffage par induction

Simple chauffage par induction de 3kw

Lévitation du chauffage par induction

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