Selbst gemachter flüssiger Stickstoffgenerator Joule-Thomson-Drossel
Ich festgestellt, dass es keine gute Anleitung, wie man die durchschnittliche Person Stickstoff oder Luft verflüssigen kann. Einige Hinweise auf Kryokühler, die einen internen Helium Stirling-Motor verwenden, um einen Kaltkopf zu schaffen, existieren, und ich sah auch nur eine Person als ein Mittel verwenden, um dies Stickstoff zu verflüssigen, so dass das Gas kondensiert, wie es über den Kopf geht. Diese Methode ist Betrug, weil sie auf einer in sich geschlossenen Kühleinheit beruht. Ich wollte diese mit regenerativer Kühlung wie Carl Linde im Jahr 1895 wieder tun.
Dieses Tutorial wird einige grundlegende Theorie über kryogenen Verflüssigung gehen. Das Tutorial deckt alle notwendigen Schritte für eine meiner Arbeit zu duplizieren und ein Stickstoffgas Verflüssiger bauen. Jede Seite erstreckt sich ein anderes Thema, die für den Prozess, einschließlich Temperaturmessungen, den Kompressor, Vorkühler, Kühler, Drossel- und Reservoir.
Grundsätzlich gibt es drei Verfahren zur Herstellung von flüssigem Stickstoff. Eins, können Sie einen Kryokühler verwenden. Sie benötigen eine kryogenen Kühleinheit zu erwerben und den Kaltkopf Streifen aus. Zwei, können Sie einen Turbo-Expander verwenden. Dies ist ein Gerät, das unter Druck stehende Gas nimmt und extrahiert Arbeit von ihm während der isentropen Expansionsphasen. Das ist wirklich die effizienteste Methode, aber die Kosten sind unerschwinglich für den Häuslebauer. Schließlich kann man das unter Druck stehende Gas drosseln. Während es wahr ist, dass ein ideales Gas die gleiche Temperatur beibehält, wenn sie in ein Vakuum expandiert, reale Gase, durch Reibung und andere Verluste haben seine Temperatur sinken. Ich glaube, es fällt 1/4 Grad Celsius für jede Atmosphäre des Druckabfalls. Dies ist das Verfahren des Joule-Thomson-Effekt verwendet wird, um die eine, die Aufmerksamkeit verdient.
Nun wäre einfach JT Expansion nur die Temperatur 50F fallen, wenn wir unser Gas zu 200 Atmosphären komprimiert (2900 psi). Man braucht das Gas vor der Expansion zu kühlen, so dass das austretende Gas aus der Düse für Gas niedrig genug ist, zu kondensieren und zu verflüssigen. Linde genutzt regenerative Kühlung. Der austretende, kühle Gas gelangt zurück über die unter Druck stehende Spulen in einem Gegenstrom. Dies kühlt das einströmende Gas; Das expandierte Gas auf dem nächsten Durchlauf ist etwas kühler als zuvor. Nach vielen Zyklen, Gas kalt genug sein, in einem Reservoir zu verflüssigen und zu sammeln.
Nun, alles, was ich erwähnt habe, ist bereits in Büchern und im Internet. Also, warum dieses Tutorial? Während die Theorie einfach ist, ist die tatsächliche Anwendung der Theorie und den Bau eines Arbeitsgerätes nicht so einfach. I Luft in ausreichenden Mengen erfolgreich verflüssigte und ich plane, um Sie zu zeigen, wie dies für den Häuslebauer erfolgen.
Der Generator wird seine Versorgung mit N2 von meinen eigenen hausgemachten Druckwechseladsorber. Dies ist ein völlig eigenständiges Projekt, das Sie hier sehen, wenn Sie mit diesem fertig sind.
Video des gesamten Projekts:
Ich habe ein zuverlässiges kryogenen Thermometer für einen Bruchteil der Kosten anderer Modelle gebaut verkauft. Es hat eine Reihe von -400F bis 250F in Schritten von 0.1F. Es kann Fahrenheit und Celsius messen. Die Temperaturdrift beträgt nicht mehr als 0.005F / F, Sie über eine sehr stabile Lesung geben. Das Display ist LCD, so dass Sie es bei allen Lichtverhältnissen gelesen werden können. Es läuft weg von 120VAC einen AC-DC-Adapter und verwendet eine lange RTD Sonde 6' . All dies ist im Preis inbegriffen. Unten ist ein Bild des Geräts. Ich werde diese bald für etwa $ 150, die unter den Kosten anderer kommerzieller Produkte sind gut verkaufen. Bitte kontaktieren Sie uns.