Горячая тема (более 10 ответов) Разлив жидкого азота в малый сосуд Дьюара. (число прочтений - 6196 )
Viktоr
Модератор
Холодильщик
---
*
Отсутствует


инженер-механик

Сообщений: 5192
Зарегистрирован: 03.08.2010
Пол: Мужской
Разлив жидкого азота в малый сосуд Дьюара.
28.08.2014 :: 13:19:01
Функции поста
Не так критично, но столкнулся с маленьким неудобством при разливе жидкого азота в меньший сосуд. В чем суть проблемки.
На 50 литровый сосуд дьюара установлено самодельная пробка- приспособление для разлива жидкого азота. Корпус этой пробки выполнен из пустотелых элементов, через которые проходят тоненькие 2 трубки: 1-ая доходит до дна сосуда и через нее жидкий азот выдавливается из основного сосуда в другой меньший; 2-ая обеспечивает подачу сухого азота с небольшим перепадом давления в основной сосуд, чтобы по первой трубке выдавливать жидкий азот. 2-ая трубка так же выполняет роль дренажной трубки, чтобы в основном сосуде не создавалось давление. Пустое пространство корпуса пробки запенивается обычным способом для хорошей теплоизоляции и удерживания отдельных элементов конструкции пробки. Все замечательно работает. Но через определенное время(1-2 суток при нескольких разливках жидкого азота в небольших количествах) в 1-ой трубке образуется замороженная водяная пробка. Приходится всю пробку снимать с сосуда, прогревать и продувать 1-ую трубку и затем дальше осуществлять разлив. 1-ую трубку уже закрывали отдельной пробкой после каждого разлива, но вроде бы не помогает. Какие есть мысли или советы по этому поводу, чтобы не снимать для отогрева и продувки 1-ой трубки всю конструкцию пробки?
« Последняя редакция: 01.09.2014 :: 23:25:05 - Viktоr »  

___010.JPG ( 2173 KB | 5 Загрузки )
___010.JPG
Наверх
IP записан
 
RuslanG
ЗавсегдатАй форума
*
Отсутствует


Антихолод=Тепло

Сообщений: 1064
Местоположение: Оренбург
Зарегистрирован: 24.07.2013
Пол: Мужской
Re: Разлив жидкого азота в малый сосуд Дьюара.
Ответ #1 - 29.08.2014 :: 07:10:27
Функции поста
Viktоr писал(а) 28.08.2014 :: 13:19:01:
в 1-ой трубке образуется замороженная водяная пробка. Приходится всю пробку снимать с сосуда, прогревать и продувать 1-ую трубку и затем дальше осуществлять разлив. 1-ую трубку уже закрывали отдельной пробкой после каждого разлива, но вроде бы не помогает. Какие есть мысли или советы по этому поводу, чтобы не снимать для отогрева и продувки 1-ой трубки всю конструкцию пробки?


На конец трубки, та что в разливаемый сосуд опускается, попробуйте установить обратный клапан, чтобы воздух с водяными парами не подсасывало к азоту.

Клапан должен открываться при небольшом давлении, тогда в трубке №1 всегда будет азот и не попадет воздух. Что-то вроде ниппеля - только материал стойкий к холоду нужно искать ну или какой-нибудь клапанный узел разбомбить.
« Последняя редакция: 29.08.2014 :: 10:08:32 - RuslanG »  

Антихолодильщик (АХ), а также провокатор и демагог.  Тепло=Холод+Работа Улыбка
Наверх
IP записан
 
Viktоr
Модератор
Холодильщик
---
*
Отсутствует


инженер-механик

Сообщений: 5192
Зарегистрирован: 03.08.2010
Пол: Мужской
Re: Разлив жидкого азота в малый сосуд Дьюара.
Ответ #2 - 29.08.2014 :: 12:38:17
Функции поста
RuslanG писал(а) 29.08.2014 :: 07:10:27:
попробуйте установить обратный клапан

Так же об этом думал.  Но решил учесть мнения коллег о причинах возникновения ледяной пробки. Мы ведь сразу же после заливки азота на патрубок сливной ставим пробку. Может не достаточно герметично становится, то тогда хотелось бы узнать мнение о физике попадании влаги из среды нормального по влажности  помещения через микроотверстия в зону пониженной температуры. Подмигивание
  
Наверх
IP записан
 
RuslanG
ЗавсегдатАй форума
*
Отсутствует


Антихолод=Тепло

Сообщений: 1064
Местоположение: Оренбург
Зарегистрирован: 24.07.2013
Пол: Мужской
Re: Разлив жидкого азота в малый сосуд Дьюара.
Ответ #3 - 29.08.2014 :: 13:11:57
Функции поста
Viktоr писал(а) 29.08.2014 :: 12:38:17:
о причинах возникновения ледяной пробки. Мы ведь сразу же после заливки азота на патрубок сливной ставим пробку.


А перед тем как залить пробка открывается и трубка спускается в пустой сосуд? Диаметр наливной трубки №1

Если поразмышлять вижу 2 варианта:

1. Если диаметр наливной трубки достаточно велик.
В пустом сосуде находится воздух с водяными парами. Если не ошибаюсь температура жидкого азота ниже температуры кипения воздуха. Когда азот движется по трубке, воздух на его пути частично сжижается вместе с водяными парами. Если азот в трубке движется медленно то в трубку снизу засосет порцию воздуха, которая затянет незначительное количество воды.
2. Если пробка сидит неплотно то азот сжижая воздух который с ним контактирует понизит давление в трубке. Далее если трубка негерметичная то воздух начнет подсасываться в трубку ну и с ним вода потихоньку.

Пробка где образуется в низу или возле азота?

Если наверху (в большом сосуде с азотом) то думаю сценарий 2. Если лед образуется внизу то наверно 1.
  

Антихолодильщик (АХ), а также провокатор и демагог.  Тепло=Холод+Работа Улыбка
Наверх
IP записан
 
Viktоr
Модератор
Холодильщик
---
*
Отсутствует


инженер-механик

Сообщений: 5192
Зарегистрирован: 03.08.2010
Пол: Мужской
Re: Разлив жидкого азота в малый сосуд Дьюара.
Ответ #4 - 29.08.2014 :: 13:40:08
Функции поста
RuslanG писал(а) 29.08.2014 :: 13:11:57:
А перед тем как залить пробка открывается и трубка спускается в пустой сосуд? Диаметр наливной трубки №1

Предполагается, что вся эта специальная пробка постоянно прекрывает сосуд Дьюара на всем интервале его хранения и периодической заправки в малые сосуды. Если ее постоянно вытаскивать и вставлять, то для ее охлаждения идет расход жидкого азота.
  

image-29-08-14-03-29-3.JPG ( 424 KB | 3 Загрузки )
image-29-08-14-03-29-3.JPG
image-29-08-14-03-29-1.JPG ( 427 KB | 4 Загрузки )
image-29-08-14-03-29-1.JPG
image-29-08-14-03-29.JPG ( 447 KB | 2 Загрузки )
image-29-08-14-03-29.JPG
Наверх
IP записан
 
RuslanG
ЗавсегдатАй форума
*
Отсутствует


Антихолод=Тепло

Сообщений: 1064
Местоположение: Оренбург
Зарегистрирован: 24.07.2013
Пол: Мужской
Re: Разлив жидкого азота в малый сосуд Дьюара.
Ответ #5 - 29.08.2014 :: 13:47:39
Функции поста
Viktоr писал(а) 29.08.2014 :: 13:40:08:
Предполагается, что вся эта специальная пробка постоянно прекрывает сосуд Дьюара на всем интервале его хранения и периодической заправки в малые сосуды.


Окончательно запутался.

1. Замерзает наливная трубка. Верно. Внутренний диаметр?
2. Трубка закрыта пробкой. Верно? Как осуществляется закрывание? В каком месте перекрывается наливная трубка?
3. Как проходит процедура наливания в малые сосуды?
4. Большой сосуд под избыточным давлением?
  

Антихолодильщик (АХ), а также провокатор и демагог.  Тепло=Холод+Работа Улыбка
Наверх
IP записан
 
Viktоr
Модератор
Холодильщик
---
*
Отсутствует


инженер-механик

Сообщений: 5192
Зарегистрирован: 03.08.2010
Пол: Мужской
Re: Разлив жидкого азота в малый сосуд Дьюара.
Ответ #6 - 29.08.2014 :: 14:31:56
Функции поста
RuslanG писал(а) 29.08.2014 :: 13:47:39:
Окончательно запутался.

Трубки синего цвета на фото с внутренним диаметром 4 мм.
1-ая трубка достаточно ясно видна (конец, опускаемый в азот и сливной конец, закрытый пробкой) на 3-ем фото, 2-ая трубка(только кончик ее) видна на 2-ом фото.
В большом сосуде Дьюара создается большее избыточное давление только в момент наполнения. Давление создается через 2-ую трубку,  доходящую в конструкции пробки только до середины белой ее части(3-е фото). Перед расширением  пробки видно черное резиновое уплотнение. При хранении жидкого азота через 2-ую трубку давление в сосуде Дьюара всегда выравнивается с атмосферным. Подмигивание
  
Наверх
IP записан
 
RuslanG
ЗавсегдатАй форума
*
Отсутствует


Антихолод=Тепло

Сообщений: 1064
Местоположение: Оренбург
Зарегистрирован: 24.07.2013
Пол: Мужской
Re: Разлив жидкого азота в малый сосуд Дьюара.
Ответ #7 - 01.09.2014 :: 07:56:51
Функции поста
Ледяная пробка в каком месте замерзает в трубке №1?
Через сколько времени или циклов переливания азота замерзает трубка?
  

Антихолодильщик (АХ), а также провокатор и демагог.  Тепло=Холод+Работа Улыбка
Наверх
IP записан
 
Viktоr
Модератор
Холодильщик
---
*
Отсутствует


инженер-механик

Сообщений: 5192
Зарегистрирован: 03.08.2010
Пол: Мужской
Re: Разлив жидкого азота в малый сосуд Дьюара.
Ответ #8 - 01.09.2014 :: 19:37:25
Функции поста
RuslanG писал(а) 01.09.2014 :: 07:56:51:
Ледяная пробка в каком месте замерзает в трубке №1?

Где-то в запененном месте трубки №1, так как достаточно долго происходит оттаивание.RuslanG писал(а) 01.09.2014 :: 07:56:51:
Через сколько времени или циклов переливания азота замерзает трубка?

Предположительно, что после одной заправки через некоторое время образуется ледяная пробка. Блин, не могу понять, за счет какой влаги возникает пробка. Возможно все таки, что приспособленная от иглы медицинского шприца "крышка" не герметично закрывает отверстие трубки №1 после прокачки жидкого азота. Но механизм образования "запора" не могу пока понять.  В трубке №2 ничего подобного не происходит. У сосуда Дьюара с показанным устройством появляюсь "налетами". Врачи, когда пробка образуется, жидкий азот черпают из основного сосуда нержавеющим цилиндром.
  
Наверх
IP записан
 
RuslanG
ЗавсегдатАй форума
*
Отсутствует


Антихолод=Тепло

Сообщений: 1064
Местоположение: Оренбург
Зарегистрирован: 24.07.2013
Пол: Мужской
Re: Разлив жидкого азота в малый сосуд Дьюара.
Ответ #9 - 02.09.2014 :: 04:25:18
Функции поста
Viktоr писал(а) 01.09.2014 :: 19:37:25:
Возможно все таки, что приспособленная от иглы медицинского шприца "крышка" не герметично закрывает отверстие трубки №1 после прокачки жидкого азота. Но механизм образования "запора" не могу пока понять.  В трубке №2 ничего подобного не происходит. У сосуда Дьюара с показанным устройством появляюсь "налетами". Врачи, когда пробка образуется, жидкий азот черпают из основного сосуда нержавеющим цилиндром.


Ключевое слово здесь "Врачи" - от слова врать. Нифига у них затычка не держит на конце трубки. И если врачи безалаберные, то и закрываю не сразу.

Трубка №2 висит не касаясь азота значит ее температура выше, плюс еще азот выкипая выходит через эту трубку №2 значит подсос воздуха туда невозможен.

Трубка №1 как я указал выше утоплена в азоте и как ни крути азот контактирует с воздухом в этой трубке. Температура азота ниже температуры сжижения воздуха и естественно ниже температуры сублимации углекислого газа. Азот начнет посасывать воздух и углекислый газ к поверхности жидкости (попутно сжижая кислород), углекислый газ и вода начнут намораживаться на трубке внутри. Кроме того у врачей кроме воздуха в комнате еще чем-то все время воняет, следовательно есть вероятность что замерзнуть и другие газы которых в избытке в мед. учреждении. Я не помню точно но в воздухе содержится порядка 1..2% углекислого газа и сколько то водяных паров стало быть все возможно. Не вызывает же удивление обмерзание трубок нагнетания которые казалось бы воздухом не обдуваются.  Улыбка

Вывод, на конец трубки либо клапан, чтобы исключить попадание воздуха, либо трубка №1 должна быть съемной или приподниматься выше уровня азота.
  

Антихолодильщик (АХ), а также провокатор и демагог.  Тепло=Холод+Работа Улыбка
Наверх
IP записан
 
Viktоr
Модератор
Холодильщик
---
*
Отсутствует


инженер-механик

Сообщений: 5192
Зарегистрирован: 03.08.2010
Пол: Мужской
Re: Разлив жидкого азота в малый сосуд Дьюара.
Ответ #10 - 02.09.2014 :: 15:50:52
Функции поста
RuslanG писал(а) 02.09.2014 :: 04:25:18:
Нифига у них затычка не держит на конце трубки. И если врачи безалаберные, то и закрываю не сразу.

Сегодня утром установил пробку приспособление в сосуд Дьюара, а труку №1 не закрывал крышкой. В итоге через 8 часов пробка не образовалось. До установки сосуд Дьюара  пробка отогревалась в положении "вверх ногами". Слил с трубки №1 несколько капель воды.
Версия где-то такая: Если пробку вставлять на сосуд Дьюара и не прокачивать жидкий азот через трубку №1, то пробка ледяная не образуется. Если прокачать, то сама трубка №1, находящаяся в запененном корпусе пробки существенно охлаждается и за счет хорошего утеплителя держит низкую температуру для определенной массы трубки и пены вокруг нее. За счет остывшего в зоне утеплителя участка ниже 00С образуется конденсат и затем сама ледяная пробка.
  
Наверх
IP записан