Etusivu > Uutiset > Sisältö

Rakentaa oma nestemäisen typen generaattori

Jul 07, 2016

Olen aina kiehtoi tiede mielenosoituksia käytetään nestemäistä typpeä ja usein teki matkoja paikallisia hitsauksen tarjonnan tallentaa minun ruostumaton teräs termospullo ostaa nestemäistä typpeä ja tyydyttää kryogeenisten himo kotona. Jälkeen muutaman fill-ups olen miettinyt mahdollisuutta tehdä nestemäistä typpeä kysyntään. Jotkut yritykset ovat jo tuottaneet itsenäinen nestemäistä typpeä generaattorit, jotka on suunniteltu pienet laboratoriot. Elan2 olisi ihanteellinen kotiin kokeilijat, mutta kustannukset on yli 10000 dollaria, joten päätin rakentaa vastaavaa laitetta vähemmän kokonaisteho pienempi puhtaus ja paljon halvemmalla. Rakensin laite maksaa alle 500 dollaria ja tuottaa l litraa nestemäistä typpeä / vuorokausi.

Lähes kaikki suurten nestemäistä typpeä tekemät puristamalla, jäähdytys ja laajentaa Ilmastointi. Tämä prosessi poistaa lämpöä ilmasta ja voidaan toistaa, kunnes ilma nesteeksi. Tiivistyvä kaasuja erotetaan käyttämällä jakotislauksesta. Tämä prosessi ei voi olla helposti pienennetty koska se perustuu ylläpitää monimutkaisia, suuri tislauskolonni typen erillään muita kaasuja ilmassa. Välttämään tislauskolonni voisi käyttää typen erottaminen laite saattaa poistaa typen ilmasta huoneenlämmössä. Huoneenlämmössä typpi voi sitten nesteytettyjä kautta pakkaus ja laajentuminen menetelmä. Tämä on todennäköisesti Elan2 generaattori prosessi. Se edellyttää kuitenkin kohdistuu kompressori, lämmönvaihdin, laaja eristys ja mukautetun muualla käyttämisen.

Nitrogen Storage Tank

Ostin Superfilter eBay ja kiristävä cryocooler. Testatakseen laitteen pieni siili liitetty jäähdyttimen kylmä kärki, kärki sijoitetaan kotitalouksien vakuumipulloon, ja virta yksikkö. 30 minuutin jälkeen otin cryocooler pois pullon, ja huomannut, pieni määrä nestemäinen ilma oli kerätty alareunassa. Innoittamana tämä menestys, jatkoin rakentaminen kattavampi nestemäisen typen generaattori. Jo omistaa 30 litran dewar (suuri termospullo) ja valmistettu akryyli-levy, joka sinetti dewar alkuun vaikka cryocooler asennettiin myös levy sen siili pullon kaulaan roikkumaan. Poistin cryocooler lamelleja siili sen lämmön hylkääminen alue ja se korvattiin neste - jäähdytys moninaiset. Nestejäähdytys alensi lämmön hylkääminen alue lämpötilan tehokkaammin kuin koneellista jäähdytystä ja tämä lopulta johtaa järjestelmän tehokkuutta.

Stirling-sykli cryocooler on mukautettu siili ja akryyli dewar asennuslevy. Asennuslevy on kumitiiviste, joka muodostaa sinetti dewar kaula.

Nestemäistä typpeä generaattori on kaksi perus osaa, dewar cryocooler ja käsittelylaitteet, joka luo kuiva typpeä ilmassa ilmassa. Kuiva typen syötetään dewar vain ilmanpainetta jossa cryocooler vilunväristykset typpi, kunnes se liquefies ja tippuu pois siili. Yllättäen suurin osa aika projektibudjetin käytettiin suunnittelemalla ja rakentamalla laitteiden tuottaa kuiva typpeä ilmasta. On joitakin yrityksiä, jotka tekevät kuiva typen toimittaa laitteet, mutta jopa pienet yksiköt ovat tarkoitettu paljon suuremman tiedonsiirtokapasiteetin mitä tarvitaan nestemäistä typpeä generaattori. Jokaiselle litraa nestemäistä typpeä vaatii noin 700 litraa huoneenlämmössä Typpikaasun. 700 litraa päivässä on vain 0,5 l/min, hyvin vaatimaton virtaus. Suosittuja, mutta tarpeetonta käyttöä suhteellisen alhainen puhdasta typpeä täyttää autonrenkaat. Yritin ostaa tällainen laite, mutta kustannus- ja virtauksen määrä olivat paljon korkeammat kuin odotettavissa. Sen sijaan löysin hyvin pieni typen erottaminen kalvo eBayssa. Alkuperäinen käyttö oli tuntematon. Erottaminen kalvo on todellinen osa sisällä kaupallista typen generaattorit, jotka suorittavat kaasun erottaminen. Kalvo on muodostunut suuri joukko satoja 2mm dia putket. Toinen pää nippu syötetään Air: n korkeassa paineessa. Putki seinät ovat osittain läpäisevä ja antaa happea, vesihöyryä, hiilidioksidia ja muita "nopeasti" kaasuja, läpäisee suhteellisen nopeasti. Typpi- ja raskaampia kaasuja ei läpäistä niin nopeasti, joten kokonaistyppipitoisuus on paljon suurempi exit putket kuin input lopussa. Korkeampi purities typpeä voidaan saavuttaa rajoittamalla virtaus läpi putket, jolloin runsaasti aikaa ei-toivottuja kaasuja leviämään putki seinät ja jättää järjestelmä. Tuloksena typen sisältää pieniä määriä argon ja jopa pienempiä määriä muita kaasuja, noble.

Air Processing Unit

Air yksikön kaksi pientä musta sommittelee suodatinta, alumiini eksikkaattorissa kaksikamarinen, typen erottaminen kalvo oikeassa alakulmassa, kaksi beige aktiivihiilisuodattimet ja virtausmittari, joissa on neulaventtiili.

Myös rakennettu dessicator täynnä silikageeliä alumiini sylintereistä ja huiput tämä huomioon järjestelmään, ennen kuin ilma pääsee erottaminen kalvo. Nämä yksiköt ovat kaupallisesti saatavilla ja yksi, että olen rakennettu ei erityisesti erikoistunut. Erottaminen kalvoja olemassa myös poistaa vettä ja tämä olisi parannus silikageeliä dessicators, jotka edellyttävät gel kuivattu uunissa, kun se tulee kyllästetty vedellä.

Nestemäistä typpeä generaattori on osoittautunut olla luotettava, mutta melko hidas menetelmä tuottaa pieniä määriä nestemäistä typpeä kotona. Ensimmäinen jäähdyttely dewar kestää noin 12-18 tuntia jonka jälkeen nestemäinen typpi tuotetaan net korko 1 litra päivässä. Generaattori käyttää noin 300-400 wattia sähköä (sisältää vesi-jäähdytyskone, joka käy päälle ja pois päältä), joten energiaa maksa tuottaa yhden litran nestemäisen typen on noin 8,5 KWh tai 1,10 dollaria. Tämä on huomattavasti halvempaa kuin ottaa thermos täyttää paikalliset hitsaus supply Store.

LN2 Generator overview

Katsaus osoittaa ikkunassa ilmastointilaite muunnetaan jäähdytin neste, jolla Nestejäähdytys cryo-jäähdytin, joka on asennettu huipulla Linde dewar kulkevat. Muita jäähdytys kompressori päälle Ilmastointi yksikkö asennettu pakkaa Hengitysilmalle nestemäistä typpeä tuotantoon.