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液体窒素を低温で取り出す方法
2023/10/13 10:34
- 液体窒素を低温で取り出す方法について教えてください。
- 現在は液体窒素を蒸発器を通し、配管より取り出していますが、取り出した窒素ガスを低温で取り出す方法を知りたいです。
- 必要な流量は最大で100Nl/minで、配管長さは約30メートル、取り出し口は4か所あります。どのようにすれば低温で窒素ガスを取り出せるでしょうか？
液体窒素を低温でとりだすにはどうすれば良いですか？
2003/04/19 10:37
現在、液体窒素を蒸発器を通し、配管より取り出していますが、この配管からでる窒素ガスを低温で、（-20°ぐらいで十分）取り出すにはどうすれば良いのでしょうか？ガス屋さんに聞きましたが無理だといわれました。尚、必要な流量は、最大で100Nl/min、配管長さは約30メートル、取り出し口は4個所あります。
宜しくお願いします。
その他の回答 （13件中 6～10件目)
ちょっと考えてみたのですが、火口で気化させれば可能かもしれません。
しかし、流量のコントロールは難しいと思います。
冷却しすぎて切れなくなることはありませんか？
溶融部分を吹き飛ばすガスも窒素ですよね？
もし液化状の物が吹き付けられた場合その部分はアークが途切れる可能性はあると思います。
ちなみに液化ガス自体は、配管による圧力損失が十分に小さければ配管内を移動しただけでは凍結するほどは冷却しないと思います。
膨張しながらの移動だと気化熱を伴って冷却されますが・・・（ノズル直近で制御しないと配管自体が凍結します。しかしどの場合も調整（制御）バルブが凍結しますのでこの辺の対策の方が難しいかもしれません。）
別のノズルを間近に設置するとかして考えれば出来ないことはなさそうですが、いかがでしょう？
ちなみに炭酸ガスではだめでしょうか？
板は冷たい方がきれいに切れるのでしょうか？
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火口まで来ているホース（可動部）が硬直して折れる等の問題が出るかもしれませんよ。
板を冷却した方が簡単かもしれません。
ちなみに、1気圧での液体窒素の膨張率は645.3倍です。
お礼
2003/04/19 14:37
そうですね、勉強になりました。
良く考えてみます。
有難うございました。
何の用途で窒素ガスを使用しているのですか？
（シールドガス？不活性ガス置換？）
また、何をどのように冷却するのですか？
補足
2003/04/19 13:50
説明不足ですみません。
プラズマ切断用のシールドガスです。
低温にして、プラズマアークのサーマルピンチ効果をより高めると同時に、切断面の焼けを少なくできないかと考えているところです。
何やら間違った回答をされているようですね。
液体窒素の場合には気化熱で冷却するということは、それほどありませんよ。
エアコンなどの触媒に比べ液体窒素の膨張率は大きく（確か８０００倍）大量の熱を奪うくらいの質量を気化させてしまうと管やタンクが破裂してしまうことがあります。
そのため少量づつ取り出す必要があるため気化器がそれ程冷えないのです。
それに液体のまま搬送するなど至難の業です。
相当な断熱処理をしても配管は氷に覆われてしまいますし温度コントロールなど微細な管理はできません。
－２０℃で１００Nl/min取り出すということは膨張率・圧力・温度の３つを検討しなければなりませんが膨張率が大き過ぎてまず無理だと考えられます。
余談かもしれませんが液体窒素による部屋の冷却を試みた学生達が全員窒息死したことがありました。
膨張率が大きいため一瞬にして部屋の空気を窒素だけにしまったためです。
工場でも同じことが考えられますので慎重に御願いします。
ご参考までに
お礼
2003/04/19 13:54
アドバイス有難うございます。
全員窒息死...恐すぎます。
素人では危険すぎますね。
考えてる事が無理なんでしょうかね？
気化器の元配管が気体の部分を取り出しているのでしたらそんなに冷えませんよ。
（この場合、冷えているのは液面ですよ。）
気体取り出しの場合流量とタンク容量、温度が問題です。
どれくらいのタンクに貯蔵されているのですか？
お礼
2003/04/19 13:25
ガス屋さんの伝票をみててました。
液化窒素119Kgとなっています。
これで解りますでしょうか？
お礼
2003/04/21 09:02
確かに、低温のまま取りだせたとしても、圧力計、バルブ、流量計等が正常に動かないような気がします。
炭酸ガスでは切断面が荒れて良くなかったです。
板の温度の件は良くわかりませんが、夏よりも冬の方がきれいにきれます。