Ho determinato che non c’era un buon tutorial su come la persona media può liquefare l’azoto o l’aria. Esistono alcuni riferimenti ai criocooler, che usano un motore Stirling interno di elio per creare una testa fredda, e ho anche visto una persona usare questo come mezzo per liquefare l’azoto, permettendo al gas di condensare mentre passa sopra la testa. Questo metodo è un imbroglio perché si basa su un’unità di refrigerazione autonoma. Volevo farlo usando il raffreddamento rigenerativo proprio come Carl Linde nel 1895.
Questo tutorial esaminerà alcune teorie di base sulla liquefazione criogenica. Il tutorial coprirà tutti i passi necessari per duplicare il mio lavoro e costruire un liquefattore di gas azoto. Ogni pagina copre un diverso argomento necessario per il processo, comprese le misure di temperatura, il compressore, il precooler, il raffreddatore, la valvola a farfalla e il serbatoio.
Fondamentalmente, ci sono tre metodi per fare azoto liquido. Uno, si può usare un criocooler. È necessario acquistare un’unità di refrigerazione criogenica e smontare la testa fredda. Due, si può usare un turbo espansore. Questo è un dispositivo che prende il gas pressurizzato e ne estrae il lavoro durante le fasi di espansione isentropica. Questo è veramente il metodo più efficiente, ma il costo è proibitivo per il costruttore di case. Infine, si può strozzare il gas pressurizzato. Mentre è vero che un gas ideale mantiene la stessa temperatura quando si espande nel vuoto, i gas reali, a causa dell’attrito e di altre perdite fa cadere la sua temperatura. Credo che scenda di 1/4 di grado centigrado per ogni atmosfera di caduta di pressione. Questo è il metodo che utilizza l’effetto Joule-Thomson è quello che merita attenzione.
Ora, la semplice espansione JT farebbe cadere la temperatura di 50F se comprimessimo il nostro gas a 200 atmosfere (2900 psi). Bisogna raffreddare il gas prima dell’espansione in modo che il gas in uscita dall’ugello sia abbastanza basso da permettere al gas di condensarsi e liquefarsi. Linde ha utilizzato il raffreddamento rigenerativo. Il gas freddo in uscita passa indietro sulle bobine pressurizzate in controcorrente. Questo raffredda il gas in entrata; il gas espanso al passaggio successivo è leggermente più freddo di prima. Dopo molti cicli, il gas sarà abbastanza freddo da liquefarsi e raccogliersi in un serbatoio.
Ora, tutto quello che ho detto è già disponibile nei libri e su internet. Allora, perché questo tutorial? Mentre la teoria è semplice, l’applicazione effettiva della teoria e la costruzione di un dispositivo funzionante non è altrettanto semplice. Ho liquefatto con successo l’aria in quantità sufficienti e ho intenzione di mostrarvi come questo può essere fatto per il costruttore di casa.
Il generatore ottiene la sua fornitura di N2 dal mio adsorbitore a pressione fatto in casa. Questo è un progetto completamente separato che potete vedere qui quando avete finito con questo.
Video dell’intero progetto:
Ho costruito un affidabile termometro criogenico per una frazione del costo di altri modelli in vendita. Ha una gamma da -400F a 250F con incrementi di 0,1F. Può misurare Fahrenheit e Celsius. La deriva della temperatura non è più di 0.005F/F, dandovi una lettura molto stabile. Il display è LCD in modo da poterlo leggere in tutte le condizioni di luce. Funziona a 120vac usando un adattatore AC-DC e usa una sonda RTD lunga 6′. Tutto questo è incluso. Sotto è un’immagine del dispositivo. Sarò vendere questi presto per circa $150, che è ben al di sotto del costo di altri articoli commerciali. Si prega di controllare indietro.
Se ti piace il molto freddo, potrebbe piacerti il molto caldo. Ho un grande tutorial sul riscaldamento a induzione così come molti video su Youtube sotto il manico “imsmooth”. Qui sotto c’è uno dei link a un primo riscaldatore.
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Semplice riscaldatore a induzione da 3kw
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