一般人が窒素や空気を液化する方法については、良いチュートリアルがないと判断した。 ヘリウムのスターリングエンジンを内蔵して低温ヘッドを作るクライオクーラーについてはいくつか紹介されていますし、これを利用して窒素を液化し、ヘッド上を通過する際にガスを凝縮させるという方法をとっている人も見かけました。 この方法は、自給自足の冷凍機に頼っているので、ズルいですね。
このチュートリアルでは、低温液化に関する基本的な理論について説明します。 このチュートリアルは、私の研究を真似て窒素ガス液化装置を作るために必要なすべてのステップをカバーします。 各ページでは、温度測定、コンプレッサー、プリクーラー、クーラー、スロットル、リザーバーなど、このプロセスに必要な異なるトピックをカバーしています。
液体窒素を作るには、基本的に3つの方法があります。 1つは、クライオクーラーを使う方法です。 極低温冷凍装置を入手し、コールドヘッドを取り外す必要があります。 2つ目は、ターボエキスパンダーを使う方法です。 これは、加圧されたガスを取り込み、等エントロピー膨張の段階で仕事を取り出す装置です。 これはまさに最も効率的な方法だが、住宅メーカーにとってはコストが高くつく。 最後に、加圧されたガスをスロットルで絞るという方法がある。 理想気体は真空中で膨張しても同じ温度を保つが、現実の気体は摩擦などの損失で温度が下がる。 圧力が1気圧下がるごとに、確か摂氏1/4度ずつ下がる。
さて、単純なJTの膨張では、200気圧まで圧縮すると、温度が50F下がるだけです。 膨張の前にガスを冷却し、ノズルから出るガスが凝縮して液化するのに十分な低さにする必要があるのです。 リンデは再生冷却を採用しました。 出口で冷却されたガスは、加圧されたコイルの上を向流方式で戻っていきます。 これにより、入ってくるガスが冷却され、次のパスで膨張したガスは前よりわずかに冷たくなる。
さて、ここで述べたことはすべて、すでに本やインターネットで入手可能なものばかりです。 では、なぜこのチュートリアルが必要なのでしょうか。 理論は簡単ですが、実際に理論を応用して動く装置を作るのは、それほど簡単なことではありません。 私は十分な量の空気を液化することに成功したので、これが家庭用にもできることを紹介するつもりです。
この発電機は、私自身の自作の圧力スイング吸着器から窒素を供給してもらっています。 これは完全に別のプロジェクトで、このプロジェクトが終わったら、ここで見ることができます。
プロジェクト全体のビデオ:
私は信頼できる極低温温度計を、販売されている他のモデルの何分の一かの費用で作りました。 これは、0.1F刻みで-400Fから250Fの範囲を持っています。 華氏と摂氏を測定することができます。 温度ドリフトは0.005F/F以下であり、非常に安定した測定が可能です。 ディスプレイはLCDなので、あらゆる照明条件下で読むことができます。 AC-DCアダプターを使用し、120VACで動作し、6フィートの長いRTDプローブを使用します。 これらはすべて含まれています。 以下は、デバイスの画像です。 私はこれらを近々150ドル程度で販売する予定ですが、これは他の市販品のコストをはるかに下回るものです。
もしあなたが本当に寒いのが好きなら、あなたは本当に熱いのが好きかもしれません。 私はIH加熱の素晴らしいチュートリアルを持っていますし、Youtubeで「imsmooth」というハンドルネームで多くのビデオも公開しています。
誘導加熱チュートリアル
簡易3kw誘導加熱器
誘導加熱器浮上
次の概要
個人情報保護方針