Двигатель на жидком азоте: Двигатель закиси азота — Nitrous oxide engine

Содержание

Двигатель закиси азота - Nitrous oxide engine

Эта статья об использовании закиси азота в контексте гонок. Для использования в других целях, см Закись азота . Высокопроизводительный автомобиль с системой продувки закисью азота

Закиси азота двигатель представляет собой двигатель внутреннего сгорания , в котором кислород для сжигания топлива происходит от разложения закиси азота , N 2 O, а не воздух. Система увеличивает выходную мощность двигателя, позволяя горючему сгорать с большей скоростью, чем обычно, из-за более высокого парциального давления кислорода, впрыскиваемого с топливной смесью. Закись азота не воспламеняется при комнатной температуре или под высоким давлением. Системы впрыска азота могут быть «сухими», когда закись азота впрыскивается отдельно от топлива, или «мокрыми», когда дополнительное топливо подается в двигатель вместе с закисью. Системы закиси азота могут быть запрещены для использования на улицах или шоссе, в зависимости от местного законодательства. Использование закиси азота разрешено в некоторых классах автогонок. Надежная работа двигателя с впрыском азота требует особого внимания к прочности компонентов двигателя и точности смесительных систем, в противном случае могут произойти разрушительные взрывы или превышение максимально допустимых значений инженерных компонентов. Системы впрыска закиси азота применялись еще во время Второй мировой войны для некоторых авиационных двигателей.

Терминология

В контексте гонок закись азота часто называют закисью азота или БДУ . Термин NOS происходит от инициалов названия компании Nitrous Oxide Systems , одной из первых компаний в разработке систем впрыска закиси азота для использования в автомобилях, и стал универсальной торговой маркой . Нитро также иногда используется, хотя и неправильно, поскольку оно больше относится к нитрометановым двигателям .

Механизм

Когда моль закиси азота разлагается, он выделяет половину моля молекул O 2 (газообразный кислород) и один моль молекул N 2 (газообразный азот).

Это разложение позволяет достичь концентрации кислорода 36,36%. Газообразный азот негорючий и не поддерживает горение. Воздух, который содержит только 21% кислорода, остальное - это азот и другие в равной степени негорючие и не поддерживающие горение газы, допускает на 12 процентов меньший максимальный уровень кислорода, чем у закиси азота. Этот кислород поддерживает горение; он сочетается с такими видами топлива, как бензин, спирт, дизельное топливо , пропан или КПГ, с образованием диоксида углерода и водяного пара, а также тепла, которое заставляет два первых продукта сгорания расширяться и оказывать давление на поршни, приводя в движение двигатель.

Закись азота хранится в резервуарах в виде жидкости, но в атмосферных условиях представляет собой газ. При впрыске в виде жидкости во впускной коллектор испарение и расширение вызывают снижение температуры заряда воздуха / топлива с соответствующим увеличением плотности, тем самым увеличивая объемный КПД цилиндра .

Поскольку разложение N 2 O на кислород и газообразный азот является экзотермическим и, таким образом, способствует повышению температуры в двигателе внутреннего сгорания, разложение увеличивает эффективность и производительность двигателя, что напрямую связано с разницей в температуре между несгоревшей топливной смесью и топливной смесью. горячие газы сгорания, образующиеся в цилиндрах.

Все системы основаны на одноступенчатом комплекте, но эти комплекты могут использоваться в нескольких (так называемые двух-, трех- или даже четырехступенчатые комплекты). Самые современные системы управляются электронным блоком прогрессивной доставки, который позволяет одному комплекту работать лучше, чем несколько комплектов. Большинство Pro Mod и некоторые дрэг-гоночные автомобили Pro Street используют три ступени для дополнительной мощности, но все больше и больше переходят на импульсную прогрессивную технологию. Прогрессивные системы имеют преимущество использования большего количества закиси азота (и топлива) для получения еще большего увеличения мощности, поскольку дополнительная мощность и крутящий момент вводятся постепенно (в отличие от немедленного применения к двигателю и трансмиссии), что снижает риск механических повреждений.

шок и, как следствие, повреждение.

Идентификация

Автомобили с двигателями, оснащенными закись азота, можно идентифицировать по «продувке» системы подачи, которую большинство водителей проводят перед тем, как выйти на стартовую линию. Отдельный клапан с электрическим приводом используется для выпуска воздуха и газообразной закиси азота, попавших в систему подачи. При этом жидкая закись азота поднимается по трубопроводу от резервуара для хранения к соленоидному клапану или клапанам, которые выпускают его во впускной тракт двигателя. Когда система продувки активирована, на мгновение будут видны один или несколько шлейфов закиси азота, поскольку при выпуске жидкость превращается в пар. Цель продувки азотом - обеспечить подачу правильного количества закиси азота в момент активации системы, так как форсунки закиси азота и топлива подобраны таким образом, чтобы обеспечить правильное соотношение воздух / топливо, и поскольку жидкий закись азота более плотный, чем газообразный закись азота, любые Пар закиси азота в трубопроводах приведет к тому, что автомобиль на мгновение «застрянет» (так как соотношение закись азота к топливу будет слишком высоким, что снижает мощность двигателя), пока жидкая закись азота не достигнет форсунки.

Типы азотных систем

Есть две категории: азотистых систем сухой и мокрой с четырьмя основными способами доставки азотистых систем: одно сопло , прямой порт , пластины , и бар , используемых для нагнетания закиси азота в нагнетательных в впускном коллекторе . Почти во всех системах закиси азота используются специальные вставки с отверстиями, называемые форсунками, наряду с расчетами давления для измерения закиси азота или закиси азота и топлива во влажных системах, обеспечиваемых для создания надлежащего соотношения воздух-топливо (AFR) для требуемой дополнительной мощности.

Сухой

В сухой системе закиси азота способ доставки закиси азота обеспечивает только закись азота. Требуемое дополнительное топливо подается через топливные форсунки , сохраняя коллектор сухим от топлива. Это свойство и дало название сухой системе. Расход топлива можно увеличить либо за счет увеличения давления, либо за счет увеличения времени, в течение которого топливные форсунки остаются открытыми.

Системы сухой закиси азота обычно полагаются на один метод подачи через сопло, но все четыре основных метода подачи могут использоваться в сухих применениях. Сухие системы обычно не используются в карбюраторных системах из-за характера функции карбюратора и неспособности подавать большие количества топлива по запросу. Системы с сухим азотом на двигателях с впрыском топлива будут использовать повышенное давление топлива или ширину импульса форсунки при активации системы как средство обеспечения правильного соотношения топлива для закиси азота.

Мокрый

В мокрой системе закиси азота метод подачи закиси азота обеспечивает совместное использование закиси азота и топлива, в результате чего впускной коллектор оказывается "влажным" от топлива, что и дает название категории. Влажные системы закиси азота могут использоваться во всех четырех основных способах доставки.

В мокрых системах на топливных двигателях / двигателях с прямым впрыском необходимо проявлять осторожность, чтобы избежать возгорания, вызванного скоплением топлива во впускном тракте или коллекторе и / или неравномерным распределением смеси закиси азота и топлива. Двигатели с левым впрыском и прямым впрыском топлива имеют впускные системы, рассчитанные на подачу только воздуха, а не воздуха и топлива. Поскольку большинство видов топлива тяжелее воздуха и не находится в газообразном состоянии, при использовании с азотными системами, оно не ведет себя так же, как только воздух; таким образом, возможность неравномерного распределения топлива по камерам сгорания двигателя, вызывающего бедные условия / детонацию и / или скопление в частях впускного тракта / коллектора, представляя опасную ситуацию, при которой топливо может воспламениться неконтролируемым образом, вызывая катастрофический отказ компонентов . В двигателях с карбюратором и одноточечным впрыском / дроссельной заслонкой используется конструкция с мокрым коллектором, которая спроектирована для равномерного распределения топливных и воздушных смесей по всем камерам сгорания, что в большинстве случаев не представляет проблемы для этих приложений.

Одно сопло

Система закиси азота с одним соплом вводит закись азота или топливно-азотную смесь через единственную точку впрыска. Форсунка обычно размещается во впускной трубе / тракте после воздушного фильтра, перед впускным коллектором и / или корпусом дроссельной заслонки в приложениях с впрыском топлива и после корпуса дроссельной заслонки в приложениях с карбюратором. В мокрых системах высокое давление впрыскиваемого закиси азота вызывает аэрозолизацию топлива, впрыскиваемого последовательно через форсунку, что обеспечивает более тщательное и равномерное распределение смеси закиси азота и топлива.

Прямой порт

Система закиси азота с

прямым отверстием вводит закись азота или смесь топлива / закиси азота как можно ближе к впускным отверстиям двигателя через отдельные форсунки непосредственно в каждом впускном желобе. В системах закиси азота с прямым портом будут использоваться те же или аналогичные форсунки, что и в системах с одним форсунком, только в количестве, равном или кратном количеству впускных каналов двигателя. Поскольку системы с прямым портом не должны полагаться на конструкцию впускного тракта / коллектора для равномерного распределения закиси азота или топливно-азотной смеси, они по своей природе более точны, чем другие методы подачи. Большее количество форсунок также позволяет подавать большее количество азота, чем другие системы. Несколько «стадий» закиси азота могут быть выполнены путем использования нескольких наборов форсунок на каждом впускном отверстии для дальнейшего увеличения энергетического потенциала. Системы закиси азота с прямым портом являются наиболее распространенным методом доставки в гоночных автомобилях.

Тарелка

В пластинчатой системе закиси азота используется прокладка, размещенная где-то между корпусом дроссельной заслонки и впускными отверстиями с отверстиями, просверленными вдоль ее внутренних поверхностей, или в трубке, которая подвешена к пластине, для распределения азота или смеси топлива / закиси азота. Системы пластин обеспечивают решение, не требующее сверления, по сравнению с другими методами доставки, поскольку пластины, как правило, зависят от конкретного применения и подходят для существующих компонентов, таких как дроссельная заслонка от впускного коллектора или от верхнего впускного коллектора к нижнему впускному коллектору. переходы. Системы пластин, требующие немногим больше, чем более длинные крепежные детали, являются наиболее легко изменяемыми системами, поскольку они практически не требуют постоянных изменений во впускном тракте. В зависимости от области применения пластинчатые системы могут обеспечивать точное распределение закиси азота или топливно-азотной смеси, аналогичное таковому в системах с прямым впуском.

Бар

В стержневой системе закиси азота используется полая трубка с просверленными по ее длине множеством отверстий, помещенная внутри впускной камеры для подачи закиси азота. Методы подачи закиси азота в прутке - это почти исключительно сухие системы закиси азота из-за неоптимальных возможностей распределения топлива в прутке. Барные системы закиси азота популярны среди гонщиков, которые предпочитают, чтобы их использование закиси азота было скрытым, поскольку метод распределения закиси азота не сразу очевиден, и большинство связанных компонентов системы закиси азота могут быть скрыты из поля зрения.

Пропан или СПГ

Системы с азотом могут использоваться с газообразным топливом, таким как пропан или сжатый природный газ. Это имеет то преимущество, что технически это сухая система, поскольку топливо не находится в жидком состоянии при попадании во впускной тракт.

Проблемы надежности

Поршень, который треснул из-за использования закиси азота.

Использование закиси азота влечет за собой опасения по поводу надежности и долговечности двигателя, присутствующего со всеми сумматорами мощности. Из-за значительного увеличения давления в цилиндрах двигатель в целом подвергается большей нагрузке, в первую очередь те компоненты, которые связаны с вращающимся узлом двигателя. Двигатель с компонентами, неспособными справиться с повышенным напряжением, вызванным использованием систем закиси азота, может получить серьезные повреждения двигателя, такие как треснувшие или разрушенные поршни, шатуны, коленчатые валы и / или блоки. Правильное усиление компонентов двигателя в дополнение к точной и адекватной подаче топлива является ключом к использованию системы закиси азота без катастрофического отказа.

Уличная законность

Системы впрыска закиси азота для автомобилей запрещены для использования на дорогах в некоторых странах. Например, в пункте 3.1.5.7.3 в Новом Южном Уэльсе , Австралия, Правила дорожного движения и управления дорожным движением по модификации легковых автомобилей (используются с 1994 года) говорится, что использование или установка систем впрыска закиси азота не разрешается.

В Великобритании нет ограничений на использование N
2 O , но об изменении необходимо заявить в страховую компанию, что может привести к более высокой премии по страхованию транспортных средств или отказу в страховании.

В Германии, несмотря на строгие правила TÜV , система закиси азота может быть установлена ​​и легально использована в уличных автомобилях. Требования к техническим стандартам системы аналогичны требованиям, предъявляемым к конверсии природного газа на вторичном рынке .

Правила гонок

Некоторые органы, санкционирующие соревнования по дрэг-рейсингу, разрешают или запрещают использование закиси азота в определенных классах или имеют определенные классы закиси азота. В соревнованиях Formula Drift разрешено использование закиси азота .

История

Аналогичный базовый метод был использован во время Второй мировой войны с люфтвафф самолетами с ГМ-1 системой для поддержания выходной мощности авиационных двигателей , когда на большой высоте , где плотность воздуха ниже. Соответственно, он использовался только специализированными самолетами, такими как высотные разведывательные самолеты, скоростные бомбардировщики и высотные перехватчики. Он иногда использовался Люфтваффе с формой впрыска метанола и воды , обозначенной MW 50 (оба обозначены как краткосрочные меры повышения мощности Notleistung ), для существенного увеличения характеристик истребителей в течение коротких периодов времени , как и при их комбинированном использовании. на прототипах истребителя Focke-Wulf Ta 152 H.

Использование инжекторных систем закиси азота в Британии во время Второй мировой войны было модификацией двигателей Merlin , произведенных Heston Aircraft Company для использования в некоторых вариантах ночных истребителей de Havilland Mosquito и PR-версиях Supermarine Spitfire .

Смотрите также

Рекомендации

внешние ссылки

Двигатель на жидком воздухе / news2.ru

Британские инженеры изобрели инновационный двигатель Dearman, способный конкурировать с водородными топливными элементами и электрическими батареями в автомобилях. Принцип его работы заключается во взаимодействии сжиженного воздуха очень низкой температуры и атмосферного воздуха, в результате чего выделяется газ и создается высокое давление, которое, собственно, и производит крутящий момент.

По заверению разработчиков из компании Ricardo Consulting Engineers, Dearman построить дешевле, чем производить, например, электрические батареи для электрокаров. Такой двигатель вырабатывает большое количество энергии, безопасен, а заправка автомобиля с ним не будет долгой и трудоемкой. По своей конструкции такой силовой агрегат — это тот же двигатель внутреннего сгорания, однако без свечей зажигания и с криогенной жидкостью вместо традиционного топлива. Так как жидкий воздух хранится при температуре -160°C, температура окружающей среды перегревает его и превращает в газ.

Работа механизма происходит циклически. Когда поршень находится в верхней части цилиндра, в «камеру сгорания» поступает небольшое количество криогенной жидкости, она вступает в контакт с внешней средой, которая для нее является супергорячей, получившаяся смесь закипает, давление возрастает, и поршень толкается вниз. Когда поршень оказывается внизу, открывается клапан, через который происходит выхлоп в виде холодного воздуха. Затем поршень приходит в первоначальное положение, и начинается новый цикл.

По мнению рационализаторов, криогенная жидкость имеет огромный потенциал в качестве энергоносителя. Эту технологию в будущем предлагается задействовать для производства экологически чистых двигателей для автомобилей, мотоциклов, кораблей, горного оборудования и т.д. Среди преимуществ технологии называется невысокая стоимость внедрения Dearman. Во-первых, воздуха в атмосфере предостаточно, а во-вторых, криогенные жидкости уже производятся и реализуются в огромных количествах во всех странах, в том числе в России. Кроме того, сжиженный воздух хранится при низком давлении и не может загореться, поэтому производство резервуаров для его хранения также не должно быть затратным в отличие от резервуаров для хранения водорода. В настоящее время производители работают над тем, чтобы коммерциализировать свой проект.

Российские специалисты считают, что при внедрении технологии неизбежны трудности и что в лучшем случае она станет нишевой. «Скорее всего, до момента практической реализации такого двигателя должно пройти очень много времени. Вся сложность заключается в том, что вещества с предельно низкой температурой проблематично хранить», — полагает заведующий лаборатории топлив и масел МАДИ Анвар Хазиев.

Секретное горючее: Пища богов

Гиперголики

Химики назвали пары веществ, самовоспламеняющихся при контакте, «гиперголическими», то есть, в приблизительном переводе с греческого, имеющими чрезмерное сродство друг с другом. Они знали, что лучше всего воспламеняются с азотной кислотой вещества, имеющие в составе, кроме углерода и водорода, азот. Но «лучше» — это насколько?

Задержка самовоспламенения — ключевое свойство для пар химических веществ, которые мы хотим сжечь в ракетном двигателе. Представьте — включили подачу, горючее и окислитель накапливаются в камере, а воспламенения нет! Зато, когда оно наконец происходит, мощный взрыв разносит камеру ЖРД на кусочки. Для определения задержки самовоспламенения разные исследователи строили самые разные по сложности стенды — от двух пипеток, синхронно выдавливающих по капельке окислителя и горючего, до маленьких ракетных двигателей без сопла — форсуночная головка и короткая цилиндрическая труба. Все равно взрывы раздавались очень часто, действуя на нервы, выбивая стекла и повреждая датчики.

Очень быстро был обнаружен «идеальный гиперголь» — гидразин, старый знакомый химиков. Это вещество, имеющее формулу N2h5, по физическим свойствам очень похоже на воду — плотность на несколько процентов больше, температура замерзания +1,5 градуса, кипения +113 градусов, вязкость и все прочее — как у воды, но вот запах...

Гидразин был получен впервые в чистом виде в конце XIX века, а в составе ракетного топлива впервые употреблен немцами в 1933 году, но в качестве сравнительно небольшой добавки для самовоспламенения. Как самостоятельное горючее гидразин был дорог, производство его недостаточно, но, главное, военных не устраивала его температура замерзания — выше, чем у воды! Нужен был «гидразиновый антифриз», и его поиски шли непрерывно. Уж очень гидразин хорош! Вернер фон Браун для запуска первого спутника США «Эксплорер» заменил спирт в ракете «Редстоун» на «гидин» (Hydyne), смесь 60% гидразина и 40% спирта. Такое горючее улучшило энергетику первой ступени, но для достижения необходимых характеристик пришлось удлинить баки.

Какие двигатели человек создаст для полетов в дальний космос

Сравнительные размеры многоразовых кораблей

Проекты кораблей с двигателями SABRE на фоне существующих челноков смотрятся как звездолеты из «Звездных войн». Это действительно принципиально другие космические аппараты.

Не ракета, не самолет

В то же время двигатели современных авиалайнеров имеют удельный импульс на порядок выше, приближаясь к цифре 6000 с, и даже «прожорливый» двигатель сверхзвукового Concorde имел удельный импульс всего в два раза ниже – 3000 с (почти в десять раз экономичней космической ракеты). Такая радикальная разница из-за иного принципа работы: воздушно-реактивный двигатель на каждую часть топлива использует 14 частей воздуха (если топливо – водород, то 30), а ракетному приходится черпать из баков все, что потом улетит в сопло.

Можно, конечно, использовать воздушно-реактивный двигатель на части траектории выведения, которая проходит сквозь плотные слои атмосферы, с его экономичностью и отсутствием необходимости в окислителе. Но не все так просто. Космическая ракета стремится пройти плотные слои атмосферы быстро, проткнув их на вертикальном участке траектории, а уже потом заваливая траекторию горизонтально. Аппарат с ВРД не может позволить себе такой роскоши – он должен максимально использовать бесплатный окислитель за бортом, потому его траектория пологая и долгое время проходит в плотных слоях атмосферы, с большой скоростью полета на этом участке. Все это время аппарат находится под воздействием скоростного напора набегающего потока, что требует упрочнения конструкции и повышения эффективности теплозащиты – и то и другое тянет за собой увеличение веса. Есть еще одна хитрость – возможность использовать подъемную силу крыла: если ракета с вертикальным стартом висит на тяге двигателей и при наборе высоты тяга должна быть больше ее веса, то крылатый аппарат с аэродинамическим качеством 5 для набора высоты должен иметь тягу всего лишь больше 1/5 веса. Однако крылья – это тоже дополнительный рост веса конструкции. Все это затягивается в тугой клубок противоречий, решить которые на современном технологическом уровне, получив преимущества над многоступенчатой системой, достаточно сложно.

«Азотная» технология: ремонт без ошибок / Ремонт двигателей

На какие только ухищрения ни приходится идти, чтобы спасти, казалось бы, безнадежно поврежденную моторную деталь - и растачивать, и полировать, и фрезеровать. А еще - выпрессовывать и запрессовывать различные втулки и гильзы. Последнее, а именно то, какая технология запрессовки используется, нередко определяет успех всего дела. Напротив, ошибки на этой стадии ремонта, как правило, чреваты серьезными последствиями.

Это случилось несколько лет назад. Привезли на СТО «Мерседес» с неисправным двигателем. Мотор, естественно, сняли, разобрали и ужаснулись - в блоке цилиндров трещина, прямо по одному из цилиндров. Менять блок на новый? Никакого смысла - слишком дорого. «Бэушный» тоже не выход - подобные блоки все сплошь «без документов». Остается одно - ремонтировать.

Силами СТО такой ремонт не сделать - нет оборудования. Поэтому блок отвезли в специализированную мастерскую, где поврежденный цилиндр «загильзовали». То есть расточили и поставили ремонтную гильзу - нормальный и общепринятый способ ремонта. И ходить бы мотору и дальше «долго и счастливо», если бы через месяц после ремонта гильза не потекла: антифриз из-под головки блока начал просачиваться через гильзу в картер.

Двигатель пришлось разобрать и переделывать заново. Механики виновато оправдывались перед недовольным клиентом: они-то все сделали правильно, просто блок плохо отремонтировали. В мастерской блок «перегильзовали», естественно, бесплатно, но потери денег, времени и нервов у мотористов СТО от такого «ремонта» оказались весьма значительными.

В чем же была ошибка, если и гильза изготовлена аккуратно, и блок расточен точно, и натяг гильзы в блоке выдержан? Попробуем это выяснить, но вначале разберемся...

Зачем нужен натяг?

Итак, есть гильза, которую необходимо установить в отверстие корпуса. Очевидно, после установки гильза должна надежно держаться в отверстии, т.е. не болтаться, иначе в процессе работы гильза и поверхность отверстия будут быстро повреждены ударными нагрузками. Но главное - это герметичность и хороший тепловой контакт между гильзой и поверхностью отверстия. Последнее определяет тепловой режим работы самой гильзы и ответной детали, расположенной внутри гильзы (к примеру, поршня). Нарушение теплового контакта или, как еще говорят, большое термическое сопротивление на поверхности стыка гильзы и корпуса может привести к перегреву самой гильзы и, особенно, ответной ей внутренней детали с последующим ее повреждением (задиры, прогар, разрушение). Исключить эти нежелательные последствия удается, если гильзу поставить в отверстие корпуса с натягом.

Натяг - это, как известно, разница между наружным диаметром гильзы и диаметром отверстия. То есть гильза больше, чем отверстие. При этом важны два обстоятельства - величина натяга и способ установки гильзы в отверстие меньшего размера, чтобы удовлетворить требованиям герметичности и низкого термического сопротивления.

Как выбрать натяг?

Величина натяга - это не просто разница в диаметрах. Ее значение сильно различается в зависимости от диаметра, длины, толщины, условий работы и материалов деталей. Вот только несколько примеров.

Длинная (около 150 мм) гильза из чугуна устанавливается в чугунный блок цилиндров. Условия работы довольно «мягкие» - трение колец и поршня о стенки. Оптимальная величина натяга 0,04-0,06 мм. Меньший натяг ухудшит теплопередачу от поршня в охлаждающую жидкость, больший - приведет к чрезмерной деформации соседних цилиндров. В то же время при установке такой же гильзы в алюминиевый блок надо учитывать разницу в коэффициентах температурного расширения материалов: величину натяга следует увеличить до 0,06-0,07 мм, чтобы гильза не ослабла при нагреве блока. Напротив, мягкую алюминиевую гильзу в такой блок можно поставить с натягом всего 0,02-0,03 мм без какой-либо опасности ослабления посадки.

Седло клапана имеет малую длину, но сильно нагревается и испытывает высокие ударные нагрузки при работе клапана. Из-за таких «жестких» условий работы натяг седла в отверстии головки блока должен быть не ниже 0,10-0,12 мм, хотя диаметр седла весьма невелик - в среднем 40-45 мм. В то же время для направляющих втулок клапанов и сталебронзовых втулок верхней головки шатуна (ВГШ) вполне достаточно натяга 0,03-0,05 мм. В первом случае надежная посадка при малом натяге обеспечена сравнительно большой длиной направляющей втулки, а во втором - однородностью материалов (сталь) шатуна и основы втулки.

Теперь, когда натяг выбран, обеспечен соответствующей мехобработкой деталей и подтвержден измерениями, попробуем запрессовать гильзу или втулку в отверстие корпуса. Сделать это можно разными способами.

Как запрессовывают гильзы?

Простейший, но наихудший, способ запрессовки - забить деталь в корпус кувалдой. Результат очевиден - придется гильзу выбивать обратно или вырезать и начинать все сначала. Почему?

Чтобы запрессовать тонкую гильзу с натягом в 0,05 мм, потребуется усилие в несколько сотен, а то и тысяч килограмм, что при ударном характере этого усилия скорее всего приведет к ее растрескиванию. Кроме того, при большом давлении на поверхность возможно появление задиров, резко увеличивающих усилие запрессовки и вызывающих потерю герметичности соединения.

Последнее особенно характерно для разнородных материалов - к примеру, твердой чугунной детали и мягкого алюминиевого корпуса. К тому же алюминиевый сплав имеет свойство не только легко «сдираться» гильзой, как резцом, но и уплотняться (нагартовываться), в результате чего от исходной величины натяга останется едва ли больше 0,02-0,03 мм. Ну а алюминиевую деталь в алюминиевый корпус вообще «не загнать» - детали намертво «схватятся» друг с другом, и будет разрушена не только гильза, но скорее всего, и корпус тоже.

От ударной запрессовки почти не отличается способ установки гильзы с помощью пресса (винтового или гидравлического). Разница лишь в том, что отсутствуют ударные нагрузки. Все остальные недостатки запрессовки «из-под кувалды» сохранятся.

Несмотря на очевидную вредность подобных способов запрессовки, они достаточно живучи - в некоторых мастерских все еще можно увидеть и кувалду, и пресс в действии. А потому не стоит удивляться, когда после такой «работы» текут гильзы цилиндров или выпадают седла клапанов.

Что же делать? Очевидно, необходимо резко снизить усилия при запрессовке. Речь, конечно, не идет об уменьшении натяга - он должен быть задан жестко. А вот увеличить зазор при запрессовке детали в корпус вполне возможно.

Создать такие условия при монтаже поможет известная способность материалов расширяться при нагреве и соответственно сжиматься при охлаждении. Охватывающую деталь (корпус) можно нагреть, а охватываемую (гильзу) охладить так, что натяг превратиться в зазор. Тогда поставить гильзу можно будет даже «от руки», без каких-либо усилий.

Действительно, простейший расчет показывает, что если чугунный блок цилиндров нагреть до 150°С, то диаметр гнезда под гильзу (100 мм) увеличится на 0,13 мм. Тогда при монтаже получаем зазор около 0,07 мм даже без охлаждения гильзы. В алюминиевом блоке зазор будет еще выше - около 0,2 мм, за счет большего коэффициента температурного расширения алюминиевого сплава. Теперь достаточно лишь точно и быстро (чтобы не произошло выравнивания температуры деталей!) установить гильзу в блок «от руки», не прикладывая при этом никаких дополнительных усилий.

Именно такая схема применяется сейчас в большинстве мастерских и техцентров, ремонтирующих и восстанавливающих моторные детали. Тем не менее данный способ, хотя и дает минимальный процент брака, не всегда удачен, и вот почему.

Для нагрева корпусной детали приходится применять большие электропечи. Без сомнения, это большие затраты электроэнергии, да и печь - оборудование не из дешевых. Ее необходимо устанавливать в отдельном помещении с хорошей вентиляцией, что тоже недешево, иначе работать там будет так же трудно, как сталевару у мартена. Кроме того, деталь нагревается в печи целиком до температуры намного выше рабочей, что может вызвать ее деформацию и потребовать последующую дополнительную обработку некоторых поверхностей (плоскости, постели подшипников).

Но это, так сказать, вопросы финансово-организационного характера, которые можно решить один раз и больше к ним не возвращаться. А вот некоторые технические проблемы при таком способе запрессовки не решить.

Допустим, на цилиндре в средней его части имеется трещина. После расточки гнезда и установки гильзы трещина перекроется гильзой. Только будет ли отремонтированный блок герметичен? Совсем не обязательно - натяг невелик, поверхности сопряжения не идеальны.

Конечно, можно нанести на поверхность перед сборкой герметик, который заполнил бы микронеровности, особенно, вокруг трещины, и не дал бы затем охлаждающей жидкости найти себе путь из рубашки охлаждения в камеру сгорания или картер. Только вот беда: на нагретом блоке герметик немедленно полимеризуется. Если же наносить герметик на гильзу, то при ее установке он легко задерживается ступенькой в верхней части гнезда, не обеспечивая необходимого уплотнения трещины. В результате резко возрастает опасность потери герметичности.

Получается, выхода нет? Почему же, есть, причем намного проще, чем кажется на первый взгляд.

Не в жар, а в холод!

А зачем, собственно говоря, нагревать именно блок? Давайте охладим гильзу. Тогда и печь не понадобиться, и помещения отдельного не нужно, и электроэнергию можно сэкономить.

А чем охлаждать? Тоже не проблема: есть такой газ, которого в атмосфере больше всего, азот. При охлаждении азота до температуры -186oС он превращается в жидкость, абсолютно прозрачную и бесцветную. Только хранить жидкий азот надо в большом термосе - сосуде Дюара, иначе он быстро испарится.

Многие производства и медицинские учреждения используют жидкий азот в своих технологических процессах, поэтому приобрести его не cложно. Кроме того, это экологически чистый газ, не требующий каких-либо специальных мер или средств защиты, за исключением, пожалуй, перчаток, чтобы не «обжечь» холодом руки.

Именно на использовании жидкого азота и построены все технологии запрессовки деталей в Cпециализированном моторном центре. Суть процесса предельно проста. В пластиковое «корыто» нужного размера помещаем гильзы (седла, втулки) и заливаем их на 2/3 азотом. После того, как кипение азота прекратится (это значит, что детали «приняли» температуру жидкости), вытаскиваем их из жидкости и легко устанавливаем в гнездо блока. Причем гораздо легче, чем после нагрева блока (получить такой же зазор можно только при нагреве блока до 220°С, опасном температурными деформациями).

Также легко решается проблема герметичности гильзы: на гнездо в блоке снизу и сверху перед установкой гильзы наносится специальный жидкий герметик. Теперь герметичность гарантирована - зазор при установке большой, гильза не потащит герметик за собой, а полимеризация наступит не раньше принятия гильзой температуры блока. Это подтверждено испытаниями блоков на герметичность - случаи течи гильз при использовании данной технологии в настоящее время не известны.

Немалые преимущества «азотная» технология дает и при ремонте головок блока цилиндров. Чтобы убедиться в этом, достаточно посчитать, насколько надо нагреть алюминиевую головку, чтобы чугунное седло диаметром 40 мм, имеющее натяг в гнезде 0,12 мм, «провалилось» в гнездо свободно. Ответ обескураживает: до 240oС! Если же седло охлаждается в жидком азоте, то головку блока достаточно нагреть всего до 100oС. Для такого нагрева специальной мощной электропечи уже не потребуется.

С помощью азота можно легко выполнить и другие работы - запрессовать направляющие втулки клапанов или втулки ВГШ. Отметим при этом, что жидкий азот относительно дешев - намного дешевле, чем электричество для разогрева деталей в электропечи.

Криогенный двигатель Дэрмана | Science Debate

В наше время, замороженные продукты это наше все. От фруктов и мороженного до мяса, все это может быть заморожено и использовано позже по своему прямому предназначению. Именно поэтому уже долгие годы существуют грузовики-рефрижераторы, которые занимаются перевозкой десятков тонн замороженной продукции.

И несмотря на то, что используются подобные грузовики часто, до сих пор не существует ни одного варианта как заставить этих «лошадок» потреблять меньше топлива, а едят они его много, на 25% больше чем обычные грузовые автомобили такой грузоподъемности.

Нет, существуют, конечно, компрессоры, которые вращаются с помощью двигателей внутреннего сгорания, другие подходят к проблеме со стороны работы компрессоров с помощью электродвигателей, питаемые бортовой сетью автомобиля, однако так ил иначе, ни один из вариантов не сокращает потребление топлива и в итоге в окружающую среду попадает множество вредных выбросов.

Так было до этого года, а точнее до конкурса Invention Awards 2014 в рамках которого изобретатель Питер Дэрман продемонстрировал криогенный двигатель собственной разработки, который, возможно, станет решением проблемы большого расхода топлива у грузовиков-рефрижераторов.

Двигатель Дэрмана (именно так назван криогенный двигатель) работает за счет тепла товаров и тепла окружающей среды, заставляя кипеть жидкий азот, который находится в специальной емкости. Как следствие – получается газ, используемый для приведение в действие двигателя. Стоит добавить, что двигатель в свою очередь вращает компрессор.

Принцип работы криогенной рефрижераторной установки

  • Специальная емкость закачивается жидким азотом, температура которого составляет -160 градусов по шкале Цельсия. Стоимость закачиваемого в резервуар жидкого азота составляет чуть более 60 процентов стоимости дополнительного дизельного топлива, которое может быть потрачено обычным рефрижератором на охлаждение груза за восемь часов работы.
  • Тепло окружающей среды заставляет кипеть жидкий азот, превращая его в очень холодный газ. Этот холодный газ проходит через специальный теплообменник, что позволяет удовлетворить около двух третей от общего количества холода, требующегося для охлаждения груза.
  • После теплообменника нагретый азот под давлением подается в двигатель Дэрмана, который вращает компрессор, вентиляторы системы принудительного охлаждения и дополнительный электрогенератор.
  • После того как компрессор сжимает азот, он охлаждает его и направляет на второй теплообменник, обеспечивающий третью часть холода, который используют для охлаждения груза.

По оценкам специалистов, подобная система может эффективно использовать до 40% энергии жидкого азота, что практически аналогично эффективности работы дизельного двигателя. Но в итоге мы получаем существенную разницу, так как жидкий азот дешевле все того же дизтоплива и в то же время не загрязняет окружающую среду. Сейчас опытный образец двигателя Дэрмана готовится к испытаниям на дорогах Великобритании, после чего, в случае успеха, двигатель пойдет в массовое производство.

Системы производства жидкого азота - Продукты Stirling Cryogenics

Наша продукция StirLIN (см. Ниже) состоит из широкого ассортимента ожижителей жидкого азота, производящих LN 2 в объемах от 3 до 50 литров в час (от 70 до 3,600 литров в день). Установки для производства жидкого азота - это популярное решение «подключи и производи». Эти генераторы жидкого азота производят LN 2 на месте из окружающего воздуха, используя только электроэнергию, занимая мало места.

Stirling Cryogenics предлагает ряд установок по производству LN2 с различной производительностью, но все они основаны на одном принципе и с одинаковыми характеристиками.

Установки жидкого азота

Все наши системы жидкого азота состоят из следующих основных компонентов:

  • Воздушный компрессор / газогенератор для производства азота
  • Криогенератор Стирлинга, производящий холод для сжижения газообразного азота
  • Емкость для хранения жидкого азота с клапаном и гибким шлангом для отвода LN2
  • Блок управления для полностью автоматического функционирования системы
  • Все необходимые рамы и дополнительное оборудование

Установки StirLIN позволяют нашим клиентам производить собственный жидкий азот и, следовательно, быть полностью независимыми от поставок наливом / грузовиками. Это гарантирует доступность и надежность.

Технические характеристики и преимущества

Функциональные возможности и характеристики серии StirLIN, а также преимущества нашей системы сжижения жидким азотом StirLIN:

  • Простота установки
  • Полностью автоматический режим с помощью ПЛК
  • Расширяемые производственные мощности LN2
  • Регулируемое давление жидкого азота
  • Эффективное производство с использованием цикла StirLIN
  • Простая дозировка жидкого азота
  • Низкий уровень шума
  • Создан для суровых климатических условий (и может адаптироваться к экстремальным условиям)
  • Подключается ко всем 3-фазным источникам питания
  • Сервисная поддержка по всему миру

Факты об азоте - жидкость, газ, воздух, атом, использование, свойства, оксид азота, азотная кислота

  • Азот - это химический элемент с символом N и атомным номером 7.

  • При нормальных условиях азот представляет собой газ без цвета, запаха и вкуса.

  • Азот составляет около 78% воздуха, которым вы дышите.

  • Азот присутствует во всем живом, в том числе в организме человека и растений.

  • Газообразный азот используется при хранении пищевых продуктов для сохранения свежести упакованных или сыпучих продуктов.Он также используется в производстве электронных компонентов для промышленных целей и имеет множество других полезных применений.

  • Газообразный азот часто используется в качестве альтернативы диоксиду углерода для хранения пива в бочонках под давлением. Для некоторых сортов пива предпочтительны пузырьки меньшего размера.

  • Титан, самый большой спутник Сатурна, имеет атмосферу, почти полностью состоящую из азота (более 98%).Это единственная луна в нашей солнечной системе, имеющая плотную атмосферу.

  • Азот находится в жидком состоянии при очень низкой температуре. Жидкий азот кипит при 77 кельвинах (-196 ° C, -321 ° F). Его легко транспортировать, и он имеет множество полезных применений, включая хранение предметов при низких температурах, в области криогеники (как материалы ведут себя при очень низких температурах), в качестве охлаждающей жидкости для компьютеров (жидкости, используемой для предотвращения перегрева), удаления бородавок и многого другого.

  • Декомпрессионная болезнь (также известная как изгибы) включает образование пузырьков азота в кровотоке и других важных частях тела, когда люди слишком быстро сбрасывают давление после погружения с аквалангом. Подобные ситуации могут произойти с космонавтами и теми, кто работает в негерметичных самолетах.

  • Закись азота (также известная как веселящий газ или его химическая формула N 2 O) используется в больницах и стоматологических клиниках в качестве анестетика (снимающего или уменьшающего боль и общую осведомленность при различных операциях).

  • Закись азота также используется в автоспорте для увеличения мощности двигателя и увеличения скорости автомобиля. При использовании для этой цели его часто называют закись азота или NOS.

  • Закись азота является значительным парниковым газом и загрязнителем воздуха. По весу он оказывает почти в 300 раз большее воздействие, чем углекислый газ.

  • Нитроглицерин - жидкость, используемая для создания взрывчатых веществ, таких как динамит. Он часто используется в сфере сноса и строительства, а также в армии.

  • Азотная кислота (HNO 3 ) - сильная кислота, часто используемая при производстве удобрений.

  • Аммиак (NH 3 ) - еще одно соединение азота, обычно используемое в удобрениях.

  • заводов по производству жидкого азота, завод по производству жидкого кислорода, завод по производству газообразного азота

    Мы являемся производителями и поставщиками заводов по производству жидкого азота и азота в Индии.Наши кислородные установки производятся в соответствии с новейшими технологиями и разработками компании ING. L. & A., BOSCHI, ИТАЛИЯ. Эта технология доказала свою эффективность и безотказность во всем мире.

    Он также предоставляет комплексные консультации по настройке заводов по производству жидкого азота, заводов по производству жидкого кислорода, заводов по производству ацетилена, резервуаров для хранения криогенных жидкостей, заводов по производству жидкого азота, насосов с жидким кислородом, газовых баллонов с азотом, установок разделения воздуха, генераторов кислорода Psa, кислородных машин, промышленных криогенных Газовые баллоны для производства и поставки лучших продуктов


    Диапазон
    -20 ЛИТРОВ / час до 1000 ЛИТРОВ / час (с жидким производством LOX и LIN)

    (ДЛЯ 100% ЖИДКОГО ПРОИЗВОДСТВА ДЛЯ ЗАПОЛНЕНИЯ ЖИДКИХ БАКОВ)

    ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЖИДКОГО КИСЛОРОДА / АЗОТА ДЛЯ ЗАПРАВКИ
    С герметичной колонной из нержавеющей стали и версия для установки на салазках для медицинского и промышленного кислорода высокой чистоты.

    КИСЛОРОДНО-АЗОТНЫЕ УСТАНОВКИ (СЕРИЯ UBL)
    Диапазон - от 20 м3 / час до 1000 м3 / час (при производстве жидкости LOX и LIN)
    С герметичной колонной из нержавеющей стали и версия для установки на салазках для медицинских и промышленных кислород.

    ТАБЛИЦА ПРОЦЕССОВ

    1. ВОЗДУШНЫЙ КОМПРЕССОР:


    Это 4-х ступенчатая машина, баланс оппозитная масляная смазка, с водяным охлаждением тяжелая режим рассчитан на 24 часа непрерывной работы работа, горизонтальная с прочными интеркулерами для обеспечения нормальных условий разряда.Это может быть одиночный кадр или основной и вторичный компрессор. Увеличенное нет. Стадий улучшает объемный КПД компрессора и снижает B.H.P. Межступенчатая температура низкие и, следовательно, без образования углерода.

    Воздушный фильтр (часть воздушного компрессора):
    Сухой тип, предоставленный производителем воздушного компрессора
    .

    2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ БЛОК, СОСТАВЛЯЮЩИЙ СЛЕДУЮЩИЕ:


    Дополнительный охладитель с баком:
    Воздушные змеевики с М.S. Резервуар для охлаждения воздуха после воздушного компрессора

    Азотный охладитель с резервуаром:
    Воздушные змеевики в двух отдельных камерах в резервуареto Обеспечивает дополнительное охлаждение отработанным азотом

    Сепаратор влаги (очиститель):
    Он состоит из резервуаров высокого давления с дренажные клапаны для удаления конденсата из технологического воздуха через определенные промежутки времени. Имеются два номера.

    Блок охлаждения с фреоном Блок:
    Состоит из кожухотрубной системы.Воздух охлаждается испарительными змеевиками фреона или, по желанию, испарительным охлаждением азота. Эта система охлаждает технологический воздух до 12 ° C, что необходимо для удаления влаги из технологического воздуха.

    Масляный абсорбер, заполненный глиноземом:
    Он состоит из сосуда, заполненного алюминиевыми шариками со специальными фильтрами на входе и выходе. Это используется для удаления следов масла из технологического воздуха.
    Тип: Aluminia G-80

    Молекулярное сито Батарея на салазках:
    В комплекте 2 шт.сосуды, нагреватель реактивации в комплекте с молекулярным ситом, предназначенный для монтаж на салазках.

    Нагреватель оттаивания:

    Состоит из нагревательных спиралей и нагревательного элемента 5 кВт


    Газовые / воздушные линии в соответствии со стандартной компоновкой на салазках / платформе:
    Все трубопроводы для технологического воздуха, линии азота и кислорода, линия высокого давления до коллектора вместе с коротким изгибом, коленом, муфтой и другими необходимыми фитингами согласно нашему стандартному чертежу.

    Водяной насос:
    Для циркуляции воды в горячую и холодную воду. Центробежный насос - моноблочного типа.

    Входные и выходные водопроводы:
    Предварительно изготовленные и предварительно смонтированные на салазках между всем оборудованием с общими входом и выходом для облегчения подключения.

    Дренажный коллектор с шаровыми кранами для слива влаги:
    Соединительные линии от всего оборудования и влагоотделитель, подключенные к общему дренажному коллектору с шаровыми клапанами высокого давления с общим выпускным отверстием, установленным на раме для очень простой и одноточечной работы.

    3. КОЛОНКА ОТДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА (ХОЛОДНАЯ КОРОБКА)


    (Герметичная нержавеющая колонна)

    Криогенный тип, укомплектованный опорой, соединенными трубами и внутренними соединениями.
    Поставляется в упакованном виде и состоит из:

    Внешний стальной кожух:
    Изготовлен с рамой для монтажа теплообменников и разделительной колонны, управления и т. Д.

    Главный теплообменник:
    в воздушном контуре из медного сплава спирального типа, многопроходный с высоким коэффициентом теплопередачи.Корпус из нержавеющей стали, сваренный аргоном, и трубы расширены для герметичности.


    Разжижитель:
    в воздушном контуре из медного сплава многопроходного спирального типа с высоким коэффициентом теплопередачи. Корпус из нержавеющей стали, сваренный аргоном, и трубы расширены для герметичности

    Нижняя колонна:
    Изготовлена ​​из нержавеющей стали, сваренной аргоном, с фланцевыми концами для облегчения обслуживания / ремонта с помощью тарелок для перегонки высокой эффективности с рабочим давлением 5 кг / см2.Подносы вставлены в штамп, который вставлен во внешний корпус, сваренный из аргона.

    Верхняя колонка:
    Изготовлен из нержавеющей стали, сваренной аргоном, с фланцевыми концами для легкого обслуживания / ремонта с высокоэффективными дистилляционными тарелками с рабочим давлением 0,4 кг / см2. Большое пространство между подносы для развлечения. Подносы вставлены в штамп, который вставлен во внешний корпус, сваренный из аргона.

    Конденсор:

    Переохладитель:
    Для жидкого азота и жидкого кислорода из специального сплава.

    Жидкий фильтр для кислорода и азота:
    из нержавеющей стали / медного сплава, содержащий абсорбирующий материал, и фильтр с мелкой сеткой в ​​комплекте с подключение для регенерации.

    Приборы:
    Полный комплект контрольно-измерительных приборов для контроля уровня жидкости / давления и клапанов анализа. Цифровой электронный указатель температуры со сканером, точным датчиком ПТ-100. Расширительные клапаны имеют ручное управление с длинным штоком, со стрелкой и указателем.Для точного измерения уровня жидкости предусмотрен манометр с манометром DP, монтируемый на панели. Манометры немецкие-Feibig.

    Линии холодных труб:
    Вся медь / нержавеющая сталь в соединительном оборудовании внутри холодильной камеры.

    Изоляционные материалы:
    Перлит имеет достаточное количество для полной изоляции холодильной камеры.

    Внутренний чиллер

    4. РАСШИРИТЕЛЬНАЯ ТУРБИНА

    Одноцилиндровая расширительная турбина с гидравлическим приводом и регулируемым кулачком для автоматического регулирования давления и температуры, она также оснащена шаровым клапаном на входе и выходе, который обеспечивает безотказную работу в течение многих лет вместе с электродвигателем.

    5. НАСОС ЖИДКОГО АЗОТА


    Есть один жидкостный насос, а именно для кислорода. Кислород перекачивается в жидкой форме и, таким образом, устраняется ненужное оборудование, такое как газгольдеры и кислородный компрессор. Этот насос имеет особую конструкцию с рубашкой из нержавеющей стали, сваренной из аргона. со специальной рубашкой для утепления, чтобы избежать холода потери при перекачке. Этот насос имеет специальное уплотнение. для предотвращения уноса масла во время работы. Чистота кислорода высокая и абсолютно сухой потому что это было обеспечено специальными типы уплотнений, разработанные специально для этой цели в комплекте с электродвигателем клиновидными ремнями, маховиком, шкив и ограждение.

    6. ПРИБОР ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЧИСТОТЫ.


    Цифровой автоматический анализатор чистоты

    7. РЕЗЕРВУАРЫ ДЛЯ ЖИДКОСТИ


    Индуцированная тяга - ротационный дождеватель с Литой из алюминия Вентилятор, корпус из стеклопластика с Подходит для поддержания формы электродвигателя Температура циркулирующей воды между горячим и холодным колодцами для оптимальная производительность завода.

    ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАВОДА ПО ПРОИЗВОДСТВУ ЖИДКОГО АЗОТА

    МОДЕЛЬ

    ПРОИЗВОДСТВО В М3 / ЧАС

    ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЛИТРОВ / ЧАС

    PURITY

    УБТЛН-50

    50

    73

    99. 99 К 99,99999%

    УБТЛН-100

    100

    145

    99,99 до 99,99999%

    УБТЛН-200

    200

    218

    99,99 до 99,99999%

    УБТЛН-300

    300

    435

    99.99 К 99,99999%

    УБТЛН-400

    400

    578

    99,99 до 99,99999%

    УБТЛН-500

    500

    724

    99,99 до 99,99999%

    УБТЛН-1000

    1000

    1440

    99. 99 К 99,99999%

    УБТЛН-1500

    1500

    2171

    99,99 до 99,99999%

    УБТЛН-2000

    2000

    2894

    99,99 до 99,99999%

    УБТЛН-3000

    3000

    4341

    99.99 К 99,99999%

    УБТЛН-4000

    4000

    5788

    99,99 до 99,99999%

    УБТЛН-5000

    5000

    7235

    99,99 до 99,99999%



    криогенная техника с жидким азотом

    криогенная техника с жидким азотом Криогеника с жидким азотом

    Криогеника - это раздел физики, который занимается производством и воздействие очень низких температур.

    Вот демонстрации некоторые из тех эффекты.
    Я добавлю больше, если позволят мои запасы жидкого азота.

    Эта страница стала очень большой, поэтому если вы пришли на этот сайт, чтобы увидеть конкретную демонстрацию этого списка может помочь вам быстро его найти.
    Все демонстрационные версии находятся на этой странице, так что просто прокрутите вниз и не беспокойтесь со списком, если вы хотите увидеть их много.
    Если вы собираетесь попробовать какую-либо из демонстрационных версий, пожалуйста, прочтите меры предосторожности в красный текст.

    Лейденфрост эффект
    Сверхпроводимость
    Двигатель героя, мяч для пинг-понга, тепловая машина
    Замороженный баллон, ненадутый
    Хрупкий металл
    Свинцовый колокол
    Пружина припоя
    Жидкость к газу, надувание баллона
    Медленная химия, световой стержень
    Жидкость к газу, мыльный раствор
    Замороженный цветок
    Взрыв 1, запуск ведра
    Пластилин, битый шар
    Пушка жидкого азота
    Сделать жидкость кислород
    Магнитный жидкий кислород
    Изменение электрического сопротивления
    Замена фонарика
    Чистая нить накаливания
    Сломанный пенни, цинк
    Воздушные шары в жидком азоте
    Гелиевый баллон
    Замороженный зефир
    Светодиодное изменение ширины запрещенной зоны
    Банановый молоток
    Резиновый шарик
    Бензиновая свеча
    Твердый бутан огонь
    Мороженое Wizard за 12 секунд
    Капли мороженого, Dippin 'Dots
    Воздушный шар с водой
    Пластиковые контейнеры
    Облака, туман, иней и снег
    Взрыв 2 в бочке
    Катушка отталкивания по закону Ленца
    Жидкий кислород и огонь


    Пожалуйста будь очень осторожен, если ты попробуйте любую из этих демонстраций.

    Жидкость азот опасно холодно.
    Прямой контакт с жидкостью или газ, который выкипает, или охлаждаемые им материалы / емкости мочь вызывает сильное обморожение очень быстро.

    Это расширяется более чем в 700 раз когда он переходит из жидкости в газ при комнатной температуре.
    Если ограниченный он может производить давление который может взорвать практически любой контейнер. Давление более 40000 фунтов на квадратный дюйм возможны.
    Поп бутылка или термос с крышка - это приглашение к катастрофе
    Герметичный контейнеры бомбы , если нет способа ослабить давление.

    Некоторые материалы становятся очень хрупкий и легко ломаются в холоде.
    Это включает в себя некоторую сталь, другие металлы и многие пластмассы.
    Не использовать непроверенные материалы .

    Как закипает азот выпущенный.
    Это не ядовит, но это будет снизить содержание кислорода в воздухе, тем самым уменьшив его.
    Если уровень кислорода становится слишком низким ты проиграешь сознание и при еще более низких концентрациях вы будете умереть.
    Марка уверен адекватный вентиляция во время ваших экспериментов.

    Это можно сделать жидкость кислород конденсацией кислорода с воздуха даже случайно. Это может привести к пожару или опасность взрыва, если жидкость или концентрация кислорода газ, образующийся при испарении контактов горючие материалы. Сюда входят материалы, которые вы не стал бы обычно считают легковоспламеняющимся. Устраните все источники зажигание, включая пламя, искры и заземление, чтобы избежать статического электричества. разряды.

    Перчатки (даже рассчитанные на криогенная работа) не будет предоставлять защита от погружения в жидкий азот.Если перчатка намокла с участием жидкость, в которую он впитается, и заморозит вашу руку внутри перчатка.

    Будьте осторожны. Эти предупреждения охватывают большинство, но не все возможные пути, по которым вы можете попасть неприятности при использовании жидкого азота. Проведите собственное исследование безопасности, примите соответствующие меры предосторожности и, пожалуйста, быть осторожен.

    Температура жидкости азот, который кипит при нормальном атмосферное давление:
    77 o Кельвин
    -196 o Цельсий
    -320 o Фаренгейт
    139 o Ранкин
    -157 o Реомур
    Это просто разные способы представления одного и того же температура.Так же, как мы можем измерить такое же расстояние в дюймы, сантиметры, мили или другие единицы в зависимости от того, что мы делаю.
    Чтобы дать вам некоторое представление о том, насколько здесь холодно, ниже примерно столько же комната температура, как в духовке для пиццы.

    Многие вещи меняют свое физический химический и электрический свойства при охлаждении до температуры жидкого азота. В фотографий ниже показать некоторые из этих эффектов.

    Один из простейший эксперименты, чтобы попробовать просто пролить несколько кубиков из жидкий азот на твердом гладком полу.Вы увидите это каждый капля образует бусину и быстро перемещается по полу, как если бы без трения. Внимательное изучение одной из капель покажет, что это не так. трогательный пол вообще. Вместо этого он сидит на тонкой пленке газа тот исходит из бусинки. Это называется Лейденфрост. эффект названный для немецкого экспериментатора, который исследовал это с помощью воды и горячего металл плита в середине 1700-х гг. Образующаяся газовая пленка представляет собой эффективный изолятора, поэтому скорость испарения значительно ниже, чем вы могли бы ожидать.Капли также имеют тенденцию собирать пыль. из поверхность и по мере испарения пыль часто концентрируется формирование крошечный шар, когда азот полностью испарился. Эти на фотографиях видно немного жидкого азота, когда он был изначально залит на поверхности и позже, когда на ней скопится пыль и, возможно, иней. Это.

    Это видео показывает эффект в Сковорода. Вы можете видеть, что это сильно отличается от воды или другого жидкость, так как практически отсутствует трение и очень низкая вязкость.

    Сверхпроводимость можно продемонстрировать с диском из иттрия барий оксид меди (Y Ba2 Cu3 O7) керамический и неодим-железо-борный (или другой сильный) магнит. какая вы видите на картинках ниже керамический диск с небольшим мощный магнит сидит на нем. Поскольку диск охлаждается жидкостью азот Эффект Мейснера вытесняет поле магнита из диска, которое причины магнит поднимается, поддерживаемый своим магнитным полем. В магнит это довольно стабильный (если ткнуть в него, он покачнется и вернется в свое начало должность).Если вам удастся его сбить, его можно поднять и установить обратно на место с помощью немагнитного пинцета.

    В этом видео наконечник из пластика пинцет может проходить между сверхпроводящим диском и кубическим магнит. Когда магнит постукивают пинцетом, он вращается. его магнитная ось.

    Если булавкой проткнуть два отверстия в пинг-понге мяч касательный к то поверхность вы можете использовать для создания двигателя Героя. Бросьте это в а контейнер жидкого азота и подержите его под поверхностью в течение нескольких секунд. Когда воздух в шаре охлаждается, давление в шаре падает и атмосферный Давление заставляет немного жидкого азота попасть в шар. Возьми мяч вынуть и положить на пол, и как азот закипит и выйдет мяч будет быстро вращаться. Вам не нужно много жидкости в мяч чтобы он вращался, поэтому не пытайтесь его заполнить. Здесь возможность что если мяч будет слишком полным, давление может возрасти до точки тот мяч лопнет, поэтому не стойте слишком близко, когда пытаетесь это. Я проделывал этот эксперимент много раз и еще не получил ни одного взрыва но Я не могу быть уверен, что все мячи для пинг-понга выдержат давление.

    Вот видео о «движке». На шаре есть отметки, чтобы было легче увидеть его вращение. Вы заметите, что вначале я держу в руке мяч для пинг-понга. очень кратко поэтому жидкий азот закипит и быстро начнет вращение.



    Вы можете продемонстрировать, как свойства некоторых материалы изменены при охлаждении до криогенных температур.
    Вот ненадутый длинный тощий воздушный шар, вроде тех, из которых делают животных. и тому подобное погружали в жидкий азот и затем растягивали.Излом будут сломать, прежде чем он распрямится. Это не то, что некоторые могут ожидать за тонкая и обычно гибкая резина.

    Металлы также могут стать хрупкими, если они охлаждают в жидком азоте. Первые два, медь и алюминий, шлейф легко, но жестяная полоска ломается почти без усилия. Если ты интересно, металл очень холодный, но потому что он не очень толстый и я не продержался больше пары секунд, поэтому я не иметь какие-либо побочные эффекты.

    Вот еще фото из полосок латуни (слева), медь (следующий к нему) и олово (последние два) Латунь и медь остаются гибкий как на видео выше, банка стала настолько хрупкой, что ее можно было легко сломалась, когда остыла и погнулась.Если вы хотите повторить это убедитесь, что у вас есть настоящий лист олова, а не луженая сталь который часто продается в виде жести.

    Когда вы касаетесь листа свинца, вы не должны ожидать услышать музыку, но когда он остынет до температуры жидкого азота легко услышать, что нормальная температура глухой щелчок приобретает более музыкальный звук.

    Пружина из припой не работает все это хорошо. когда растянутый он деформируется, а не возвращается к своей первоначальной длине.В дно половина этого источника была погружена в жидкий азот и ведет себя как ты ожидала бы весна, пока не прогреется. Верхняя часть не было охлаждается, легко деформируется и не возвращается в исходное состояние форма. Эта демонстрация будет более эффективным, если вы найдете старый припой свинец / олово скорее чем более новый бессвинцовый тип.


    Десять кубиков или около того жидкого азота были положите в эту бутылку, затем баллон был помещен поверх. Как азот кипит газ заполняет шарик с ожидаемым результатом. Разница в объем между жидкость и газ ярко возвращаются домой. Увеличивается примерно в 730 раз как он согревается до комнатной температуры. Поп может быть достаточно громким сделать кольцо в ушах, если вы используете воздушный шар высокого качества, так что предупредите аудитория чтобы закрыть уши.

    Круто температуры вызывают замедление химических реакций. В хемилюминесцентный свечение световой палочки быстро гасится при ее охлаждении. В свет возвращается, когда реакция возобновляется, когда он нагревается. Если ты крут только половина лайтстика вот что происходит.Вы можете Продемонстрируйте это с помощью сухого льда или даже в меньшей степени ледяной воды. (предназначен каламбур)

    Простой, драматичный, и грязный способ показать изменение громкости, которое жидкий азот превращается в газ, чтобы сбросить небольшой количество его в мыльно-водный раствор. Азот кипит и довольно быстро образует множество пузырей. Это помогает, если то мыльный раствор теплый, и вы используете всего несколько кубиков жидкости азот. И то, и другое делает изменение громкости более значительным. и с меньшей вероятностью приведет к замерзанию жидкости и пузыри.Вы позже можете добавить больше, чтобы увидеть, на что похожи замороженные пузыри.


    Старый трюк с замороженными цветами. Возьми цветок и окунуться в жидкость азот. Выглядит почти так же, за исключением мороза и туман. Я обычно отмечаю, что цветок не завянет и не загниет, как бы долго его держат в жидком азоте. На самом деле это могло быть учился много лет спустя и будет таким же, как и сразу после он был заморожен. Здесь хранятся многие виды биологических образцов. способ их сохранить.Однако мы должны избегать механических повреждение. Чтобы проиллюстрировать это, я быстро раздавил цветок и позволил осколки падают на твердый поверхность. Обычно кто-то скажет, что они звучат как битое стекло. Вы мочь раздавите цветок голой рукой, если отпустите его очень быстро и используйте цветок, на котором не так много мест, где могла бы быть жидкость. в ловушке. Хризантемы - особенно плохой выбор.

    Поверхность здесь недостаточно твердая, чтобы сделать стекло похожим на звук.


    Здесь это видео жидкого азота взрыв.
    Помните, я сказал: "Поп бутылка с крышка - это приглашение к катастрофе. Запечатанный контейнеры бомбы , если нет способа сбросить давление ».

    Для этого эксперимента я поместил около 100 куб. см жидкого азота в двухлитровая пластиковая бутылка. Положите крышкой и быстро бросил ее в 5-фунтовую банку из-под кофе с дюймов вода в нем. Покрытый все работы пластиковым ведром на 5 галлонов и вернулся примерно на 120 футов.
    Вы видите результат.
    Расчеты на основе измерения, которые мы сделали, дают максимальную высоту ковша 88 ноги.


    Вы должен знать, что фрагментов бутылки приземлились более 70 футов от точки запуска.
    Нет гарантии, что это максимальное расстояние, которое они могут преодолеть, поэтому вернись, если ты решил повторить это.

    Мяч лепки глина замерзнет и при падении или ударе будет разбить красиво.Есть много разных видов глины доступны и некоторые, вероятно, будет труднее сломать, чем другие. Если вы обнаружите что-то особенно прочное, дайте мне знать об этом.

    Во время демонстрация свойств жидкого азота меня вызвали на дуэль. Каноны были загруженный галлоном горячей воды и арахисом упаковки пенополистирола. На счету три бойцы залили жидкий азот в свои каноны. Он быстро закипел, и вы видите результаты.

    Вот способ произвести несколько капель жидкого кислорода. Положить жидкость азот в алюминиевой банке. Внешняя сторона банки быстро остынет к просто выше температуры азота. Мороз быстро форма и тогда он будет казаться мокрым. Иней создается из вода пар из воздуха. Смачивающая жидкость - это кислород. уплотнение из воздуха. Это происходит потому, что температура, при которой кислород меняется с газа на температура жидкости примерно на 13 градусов Цельсия выше, чем у азота.В кислород может видно, как капает из банки, как в влажный день можно увидеть капли конденсата воды и капнуть из банки, которую вынимаете из холодильника. Быть уверенным к соблюдайте особые меры предосторожности для жидкого кислорода, указанные красным текстом на верх страницы.



    Жидкий кислород магнитен. Я заполнил небольшой Немагнитный алюминиевый контейнер с жидким кислородом затем принес сильный магнит рядом с ним.

    Вы можете видеть, что он притягивается к магниту.


    Сопротивление большинства дирижеров идет вниз, как температура падает. Вот лампочка фонарика, подключенная к батарее через катушку провод. При комнатной температуре сопротивление катушки высокое, а лампочка едва светится. Когда катушка охлаждается, лампа становится намного ярче.

    Здесь запитана лампочка на 200 ватт через катушку с проволокой, показанную на этом рисунке.


    Сопротивление провода снижает напряжение на свет. Когда змеевик охлаждается жидкостью азота сопротивление катушки падает и свет становится ярче. Увеличение лучше всего видно на ткани сзади. лампа. Какой эффект от погружения фонарика в жидкость азот? Я обычно спрашиваю аудиторию, что, по их мнению, произойдет. Если я делать Это сразу после демонстрации чуть выше или сверхпроводник эксперимент большинство предсказывает, что он станет ярче. Если я сделаю это скоро после показ светового стика наиболее предсказывает, что он потускнеет или погаснет из. На самом деле это гаснет, но для того, чтобы аккумулятор остыл и замедлить химические реакции, которые заставляют его работать.Это приходит на очередной раз когда нагреется. Меня не удивит, если некоторые батарейки или же фонарики может быть поврежден, и свет не загорится, но я не нашел быть проблемой с теми, которые я использую. Также есть потенциал для фонарик протечь и получить в него жидкий азот, который будет кипеть и расширяться, когда он нагревается, вызывая взрыв фонарика.

    В еще один электричество / свет эксперимент Я снял стекло с лампы на 12 вольт колбу, погрузил ее в жидкий азот и включил.Если я сделал это на воздухе, он сразу же перегорит, но азот мешает кислород, чтобы он продолжал работать. Это может быть удивительно, что нить накаливания может раскалиться, даже если он охлаждается жидким азотом, но эффект Лейденфроста показано вверху страницы обеспечивает достаточную теплоизоляцию для работы. На этом изображении показана голая нить с проволочной сеткой вокруг нее, он не сломается, если я случайно столкну его с жидким азотом контейнер.

    На видео показано световое существо включается и выключается под жидкий азот. Каждый раз при включении видеокамеры компенсируется уменьшением экспозиции, так что остальная часть изображения становится тьма. При выключении питания камера снова компенсирует и фон изображения снова станет ярче.

    Разбить копейки? Пенни США отчеканены после 1983 года имеют цинковый сердечник, покрытый очень тонким слоем меди. До в то время они были из твердой меди.При охлаждении цинк становится хрупким в жидком азоте, и его можно разбить, постучав по нему молотком. В при комнатной температуре они остаются нетронутыми, как и твердые медные при любая температура.



    Надутый воздушный шар толкается в контейнер с жидким азотом будет медленно схлопывается, поскольку воздух внутри него сжимается и конденсируется. В охлаждаемая часть баллона становится жесткой и сморщивается. нравиться полиэтиленовый пакет. Когда он почти полностью спущен, вы можете взять и покажите жидкий воздух, закручивая его в нижней части воздушный шар. Если вы не треснули воздушный шар, согнув его, когда он был заморожен и там достаточно большая часть воздушного шара, которая не настолько сложна, чтобы не будет растянуть, он снова надуется до исходного размера, демонстрируя, что все из воздух все еще там.

    Помещение нескольких животных из воздушных шаров в контейнер производит настоящее впечатление. Я обычно говорю что у меня есть собрал этот зверинец во время своего визита на другую планету, а я не есть место, чтобы вернуть их на космический корабль, поэтому я охладил их, чтобы их меньше.Также весело, когда дети дают им имена.


    Заполненный гелием воздушный шар был взвешен так, что он едва поднимался. Затем он был охлажден жидким азотом. Гелий сжался, и шар стал меньше плавучий. Когда я дотронулся до него руками, он достаточно нагрелся для газа расшириться, и он может снова подняться.

    Путь а зефир на палочке и заморозить Это. Маршмеллоу хорошо изоляторы, чтобы они замерзли за пару минут.Взять Это из и постучите им по твердой поверхности, и он разобьется. Я рекомендую тот вы не делаете этого там, где будет сложно убрать, потому что эти осколки зефира быстро нагреются и они невероятно липкий. (В первый раз я сделал это на кухне, и моя жена не забытый его пока нет.)

    Светоизлучающий диод (LED) - это полупроводник, преобразующий электрическую энергию в свет. В цвет света зависит от размера «ступеньки» между валентностью и зоны проводимости в материале, из которого он сделан.когда ан Светодиод охлаждает запрещенную зону, поэтому цвет излучаемого света изменено. Изменение ширины запрещенной зоны также изменяет вольтаж падение на диоде, которое, в зависимости от схемы, обеспечивающей ток, возможно изменение тока через него. Если нынешний изменяется, интенсивность света, а также цвет будут изменение. На двух изображениях ниже показан один и тот же светодиод, сначала на комната температура, затем после охлаждения в жидком азоте.
    На этом рисунке показан эффект на нескольких разные цвета светодиодов.Набор справа был охлажден и все цвета сдвинуты в сторону немного более коротких волн.
    Одинаковый ток протекает через соответствующие светодиоды в каждом наборе. и, как видите, остывшие намного ярче.
    Заморозить банан. Его можно использовать как молоток, чтобы забить гвоздь. Будьте осторожны, держитесь только за часть который не был погружен в жидкий азот. Бананы меньше чем полностью спелые, вряд ли сломаются.

    Когда тебя сломают иметь новый путь изучить структуру банана.Сравните это с нарезанным один. Дайте ему нагреться и проверьте еще раз. Результаты находятся интересно и вам не нужно использовать жидкий азот, чтобы проверить, что бывает. Вы можете просто положить банан в домашнюю морозильную камеру и Оставь это там не менее 24 часов, чтобы убедиться, что он полностью замороженный. Выньте и посмотрите, что происходит, когда он нагревается вверх. Обязательно подождите достаточно долго (не менее 1 дня), чтобы он полностью изменение.

    Заморозить резина мяч. Твердый высокие прыгающие резиновые мячи Все еще отскакивает от твердых поверхностей, но звучит как мрамор или бассейн мячи. Полый гандбол шары типа легко ломаются, но если вы решите это сделать, помните, что осколки могут лететь на довольно большое расстояние и могут повредить кто то.

    Вот такие же отбрасываемые шары, один замороженный нет.


    Сделайте свечу из масло растительное или любое жидкий углеводород. В замороженном виде большинство из них будет очень похоже на парафин. Поочередно окуните фитиль в жидкость и в азот. Когда вы получаете свечу разумного размера, вы можете положить ее в держатель и свет Это.Конечно, когда он горит и согревается от воздуха, он будет полностью разжижите, и у вас будет масляная лампа с длинным фитилем, который может упасть любое направление. Помните о потенциальной опасности возгорания. и взять соответствующие меры предосторожности. Белая свеча изготовлена ​​с использованием масло растительное, а зеленоватое - из бензина (используйте крайнее уход).

    А кусок твердого бутана был произведен путем охлаждения емкости с бутаном жидким азотом. В комок кладут на кусок картона и поджигают. Поскольку испарение бутана охлаждает картон, которого нет. загореться.Единственное изменение - на нем образовалась сажа.


    Волшебник лед кремовый цвет. Используйте любое хорошее рецепт домашнего мороженого. Положи это в металлическую емкость и добавьте примерно равный объем жидкого азота, пока перемешивание энергично деревянной ложкой. Вы не сможете увидеть, что происходит в чаше из-за образовавшегося облака пара. В рекордное время выхода из жидкости до готового продукта 12 секунд на полгаллона льда кремовый цвет. Убедитесь, что вы не используете слишком много жидкого азота.если ты делать мороженое будет твердым, и если вам удастся подать там будет реальный шанс обморожения языка.

    По состоянию на 23 мая 2019 года более 18654 ребенка и взрослым понравилось наше мороженое.

    Наш рецепт
    1 литр яичных белков
    6 стаканов сахара
    2 литра сливок
    1 галлон цельного молока
    2 унции. ваниль
    1/4 чайной ложки соли
    Жидкий азот
    Взбейте яичные белки, пока они не начнут застывать.
    Продолжайте взбивать, медленно добавляя сахар.
    Добавьте остальные ингредиенты.
    Используя примерно 1/4 смеси за раз, добавьте жидкий азот, смешивание.
    Потребуется примерно такой же объем жидкого азота, как и смеси, которую вы использовать.
    Наслаждайтесь!


    Многие люди говорят нам, что наше мороженое лучше любого другого самодельные или коммерческие бренды.
    Наверное, потому, что все натуральное, очень свежее и очень замороженное. быстрый.
    Последний пункт важен, потому что нет времени на лед. кристаллы расти, как это иногда бывает с домашним мороженым.

    Можно сделать крошечное мороженое шары капая смесь прямо в емкость с жидким азотом. Это не очень быстрый но это интересный продукт, похожий на Dippin 'Dots.


    А вода воздушный шар упал в жидкость азот замерзнет в оболочка льда с жидкой водой внутри. Воздушный шар может расколоться потому что она становится хрупкой, и вода расширяется, превращаясь в лед. На картинке показана дыра в ледяной оболочке, чтобы увидеть если центр был все еще жидким.Это было.

    Чашки из пенополистирола также сделать хорошие контейнеры если ты можешь быть уверен, что нет их можно принять за чашку напитка. Ты не должен иметь чашки напитка в любых лабораторных условиях в любом случае.

    А два литровый пластик поп-бутылка с был отрезан возле верх широкой части также является хорошей емкостью для жидкости азот. Видно, что он кипит, глядя через край контейнер. Облако, которое образуется и спускается из бутылки, похоже на образование облака, когда теплый влажный воздух охлаждается, поднимаясь выше высоты где круче.Туман также образуется при земля охлажденный излучением тепла в космос и охлаждает воздух и влагу конденсируется из. Если постучать по бутылке, на ней образовался иней. будут падает и ощущается как снег, поэтому у вас есть несколько элементов метеорология демонстрация. Рекомендуется использовать лист пенополистирола для изолируйте поверхность, на которой вы устанавливаете контейнер, чтобы он не трескается из-за холода.


    А если есть немного жидкий азот остался, когда вы развлекались с другими экспериментами вы можете расширить демонстрацию метеорологии, выбросив содержимое контейнер в воздух. Влага в воздухе конденсируется и образует облако из капель воды. Процесс продолжается, когда азот попадает в земля примерно на 15 футов ниже.


    Здесь я беру 2 литра поп-бутылка, содержащая около 100 куб. см жидкого азота, надеть крышку его, и бросьте его в бочку с водой на пару дюймов в этом. Если вы помните мои комментарии о закрытии контейнер с жидким азотом вы знаете, что h

    Universal Industrial Gases, Inc ... Азот N2 Свойства, применение, применение

    Многоотраслевое использование азота:

    Инертные свойства азота делают его хорошим защитный газ во многих областях применения.Азот Покрытие используется для защиты легковоспламеняющихся или взрывоопасных твердых веществ и жидкости от контакта с воздухом. Некоторые химические вещества, поверхности твердые вещества и хранящиеся пищевые продукты обладают свойствами, которые необходимо защищать от разложение под воздействием атмосферного кислорода и влаги. Защита достигается за счет содержания этих предметов в (под) азотной атмосфере. «Инертинг» или «набивка» - это другие термины, используемые для описания вытеснения воздуха и азотная подушка.

    «Промывание» с азотом - это барботирование газообразного азота через жидкость для удаления нежелательные летучие компоненты, включая летучие органические соединения (ЛОС) что может быть необходимо для соблюдения правил сокращения загрязнения.

    Некоторые вещества трудно измельчить или измельчить, потому что они жесткие, иначе они будут деградированы тепло, выделяемое механическими процессами, такими как шлифование. Жидкий азот можно использовать для замораживания мягких или твердых веществ перед их ввод в процесс уменьшения размера. Баллон с холодным испарением азота использоваться для охлаждения материалов (и в инертной атмосфере) во время измельчения. Криогенное измельчение используется в различных приложениях, в том числе измельченные фармацевтические препараты, пластмассы и пигменты; и для измельчения шин в заводы по переработке отходов.

    Металлы Промышленное использование азота:

    Азот используется для обработки расплава при производстве стали и других металлов и в качестве защитного газа при термообработке чугуна, стали и других металлов.Он также используется в качестве технологического газа вместе с другими газами для снижения карбонизации и азотирования.

    Вспышка или ребра на литом металле удаляются охлаждением жидким азотом, что делает их хрупкими, и позволяет их разламывают механическим воздействием.

    Использование в производстве и строительстве:

    Термоусадочный фитинг - интересная альтернатива традиционному расширительному фитингу.Вместо нагрева внешней металлической части внутренняя часть охлаждается жидким азотом, так что металл сжимается и может быть вставлен. Когда металл возвращается к своей нормальной температуре, он расширяется до своего первоначального размера, обеспечивая очень плотную посадку.

    Жидкий азот используется для охлаждения бетона во время его заливки и укладки. Более медленное отверждение ведет к лучшему отверждению свойства.

    когда строительные работы должны выполняться на мягком, пропитанном водой грунте, например, при строительстве туннелей под водными путями, грунт может быть эффективно заморожен жидким азотом.Трубы вбиваются в землю, жидкий азот по трубам прокачивается под землей. Когда азот попадает в почву, он испаряется, отводя тепло от почвы и замораживая ее.

    Химическая, фармацевтическая и нефтяная промышленность:

    Нефтеперерабатывающие заводы, нефтехимические заводы и морские танкеры используют азот для очистки оборудования, резервуаров и трубопроводов от опасных паров и газов (например, после завершение операции по транспортировке трубопровода или завершение производственного цикла) и для поддержания инертной и защитной атмосферы в резервуарах для хранения легковоспламеняющихся жидкостей.

    Холодный газообразный азот используется для охлаждения реакторов, заполненных катализатором, во время технического обслуживания. Время охлаждения можно существенно сократить.

    Охлаждение реакторы (и материалы внутри) до низких температур позволяет лучше контролировать побочные реакции в сложных реакциях в фармацевтической промышленности. Жидкий азот часто используется для обеспечения необходимое охлаждение, так как оно может производить быстрое снижение температуры и затем может легко поддерживать желаемые температуры холодной реакции.Охлаждение реактора и в системах контроля температуры обычно используется циркулирующий низкотемпературный теплоноситель для передачи холода производится путем испарения жидкого азота в оболочка корпус реактора. Жидкий азот испаряется в специально разработанных теплообменники, передающие охлаждение циркулирующему теплу переносящая жидкость.

    Жидкий азот используется при заканчивании газовой скважины для «гидроразрыва». природные газоносные горные образования, в частности, плотные газовые образования, в том числе сланцевый газ и природный газ из угля (метан угольных пластов) где следует избегать гидроразрыва пласта.Азот также используется для поддержания давления в нефти и природном газе. добывающие формации. В отличие от углекислого газа, который также используется для наддув, азот мало сродство к жидким углеводородам, поэтому оно накапливается и остается в бензобаке.

    Азот используется в качестве инертного газа для проталкивания жидкостей через линии, чтобы очистить линии. и прогонять «свиней» по трубопроводам, чтобы выметать один материал перед использование линии для транспортировки другого материала.

    Резина и Использование в пластмассовой промышленности:

    Материалы становятся твердыми и хрупкими при охлаждении до очень низких температур. Это свойство позволяет удалять вспышки или плавники при гипсе. пластмассы и резина. Отливки охлаждаются жидким азотом, а вспышка прерывается механическим воздействием.

    Еда и напитки:

    Сильный холод в жидкий азот позволяет очень быстро замораживать продукты, в результате повреждение клеток кристаллами льда и улучшение внешнего вида, вкуса и текстуры.Хорошо спроектированные криогенные туннельные и спиральные морозильные камеры эффективно улавливают охлаждение из-за испарения жидкости и из-за потока холодного азота через морозильную камеру.

    При хранении таких веществ, как растительное масло и вино, инертные свойства азота могут использоваться для защищать от потери качества из-за окисления, удаляя воздух, попавший в жидкость (барботирование) и защита жидкостей в резервуарах для хранения путем заполнения парового пространства (покрытия).

    Азот (и азот смешанный с CO2 и кислородом) используется в транспортных средствах и в упаковке в модифицированной атмосфере (MAP) для продлить срок хранения упакованных пищевых продуктов, предотвращая окисление, плесень, насекомых заражение и миграция влаги.

    Здоровье Использование для ухода:

    Азот используется в качестве защитного газа при упаковке некоторых лекарств для предотвращения разложение путем окисления или адсорбции влаги.

    Азот используется для заморозить кровь, а также вирусы для вакцинации. Он также используется для замораживания семени домашнего скота, которое затем может храниться годами. Быстрое замораживание в результате сильного холода сводит к минимуму повреждение клеточной стенки. Жидкий азот также используется в некоторых МРТ (магнитных Resonance Imaging) для предварительного охлаждения низкотемпературных магнитов перед к использованию гораздо более дорогого жидкого гелия для окончательного охлаждения.

    Жидкий азот используется в криохирургии для разрушения пораженных тканей.

    Разное использование азота:

    Азот используется непосредственно в качестве охлаждающей жидкости для тяжелых экологических испытаний многих изделий, или как источник холода для охлаждения циркулирующего сухого воздуха.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *