Жидкий азот в качестве хладагента
Температура кипения жидкого азота составляет −195,75 °C. Вещество легко выделить из атмосферного воздуха, где оно содержится в огромных количествах. Его довольно просто хранить и транспортировать. Жидкий азот применяется для глубокой заморозки разных материалов и охлаждения оборудования, но не используется в бытовых и производственных холодильниках. И на то есть причины.
Жидкий азот не эффективен как хладагент
Специалисты компаний по производству промышленного холодильного оборудования отмечают, что жидкий азот не является эффективным хладагентом. Оптимально, если переход из газообразного в жидкое состояние происходит при небольших показателях давления и обычных температурах окружающей среды. Хороший фреон также должен иметь малую разность давлений конденсации и кипения. Жидкий азот этим требованиям не соответствует.
Критическая температура азота –146,95 °C, критическое давление 3,9 МПа. Тройная точка находится при –210,0 °C и давлении 125,03 гПа. Такие характеристики означают, что азот при комнатной температуре становится невозможно перевести в жидкость. А вот фреоны отлично подходят для работы в паровых холодильных машинах, т. е. осуществляющих отбор тепла за счет фазового перехода веществ с теплоемкостью.
Применение жидкого азота для охлаждения
Охлаждение жидким азотом является одним из новшеств в авторефрижераторах. Принцип работы инновационного решения, предложенного в Великобритании, выглядит следующим образом:
- В ТС размещается теплоизолированная емкость с жидким азотом под давлением 3 бара.
- Насосное оборудование нагнетает жидкость до 40 бар, и та подается в испаритель, отводящий тепло с холодильной камеры. Так обеспечивается примерно 2/3 необходимой холодопроизводительности.
- Далее газ попадает в двигатель и, смешиваясь с теплоносителем, генерирует мощность на валу. Последняя передается приводу компрессора, используется для обдува и генерации электроэнергии.
- Далее теплоноситель забирает тепло от конденсатора паровой холодильной системы.
- Поступает обратно в двигатель. Наконец азот попадает в атмосферу.
Технология тестируется и планируется к внедрению на своей родине в ближайшие годы.
Добро пожаловать
27 Сентября 2013
Постоянный приток азота высокой чистоты — необходимое условие машинной селективной пайки в инертной атмосфере. Для получения высококачественных паяных соединений специалисты Pillarhouse рекомендуют применять азот чистотой не ниже 50 ppm (99,995%). Предыдущая модель компании обеспечивала такой уровень чистоты при расходе азота 40 л/мин, что достаточно для обеспечения инертной атмосферы у большинства стандартных паяльных наконечников типа AP. В связи с выпуском новых систем селективной пайки с несколькими ваннами припоя и возможностью выбора более крупных наконечников возникла необходимость в обеспечении более интенсивного притока азота. Исходя из этого был разработан новый генератор азота Pillargen 80, обеспечивающий расход 80 л/мин при том же уровне чистоты — 50 ppm.
В оба эти прибора встроен коммуникационный протокол для работы с текущим ассортиментом паяльных систем Pillarhouse, а на случай использования с другими паяльными системами в качестве опции предусмотрен ручной пульт управления.
Новый детектор инертности атмосферы у наконечника с обратной связью: повышение степени контроля технологического процесса селективной пайки
Анализ чистоты азота в месте пайки с помощью нового детектора инертности атмосферы у паяльного наконечника с обратной связью компании Pillarhouse
Одним из важнейших условий достижения высокого качества паяных соединений, в частности при селективной пайке, является поддержание инертной атмосферы. Инертность атмосферы у паяльного наконечника обеспечивается постоянным притоком азота высокой чистоты. Азот, поступающий из резервуара, криогенного источника или газогенератора, должен иметь чистоту на уровне 99,995% или выше. Газогенераторы компании Pillarhouse вырабатывают азот с объемной долей кислорода до 50 ppm, который представляет собой оптимальную атмосферу для пайки.
Как бы ни была у вас устроена выработка и подача азота, чрезвычайно важно поддерживать его чистоту на участке от ввода в паяльную систему до места пайки. Теперь помимо анализатора содержания кислорода, предназначенного для определения чистоты входящего азота в ppm, в ассортименте компании Pillarhouse появился еще один прибор подобного рода.
Предлагаемый компанией Pillarhouse новый детектор инертности атмосферы у паяльного наконечника с обратной связью позволяет измерять чистоту азота. Это дает возможность сравнивать известный уровень чистоты заводского азота на входе с уровнем чистоты в месте пайки. Таким образом, можно регистрировать любые изменения уровня чистоты, а затем исследовать их причины.
Рис. 1. Новый детектор инертности атмосферы
Работать с детектором просто. Введя в паяльную систему координаты детекторной трубки, оператор в нужный момент командует системе выполнить измерение, и через пару минут результаты отображаются в окне программы PillarCOMM. Детекторная трубка отсасывает азот, который находится рядом с наконечником, а затем взятую в непрерывном режиме пробу охлаждают и анализируют. Такая система обеспечивает пользователям повышенный уровень контроля технологического процесса, позволяя оценивать, как чистота азота сказывается на качестве готовых паяных соединений.
PillarCal — метод повышенной точности позиционирования паяльного наконечника
Современные тенденции в производстве печатных плат требуют значительного повышения точности. Быстрое и точное нанесение припоя особенно важно при монтаже миниатюрных электронных компонентов. Чем меньше компонент, тем он быстрее нагревается, а перегрев ведет к его повреждению.
В этой связи компания Pillarhouse начала внедрять новую стратегию разработки, направленную на повышение точности, которая поможет нашим клиентам обеспечить стабильные и повторяемые результаты. Одним из плодов этой стратегии стал патентованный микронаконечник размером 1,5 мм, позволяющий выполнять пайку на расстоянии менее 1 мм от соседних компонентов. Следует отметить, что с уменьшением размеров наконечника повышаются требования к точности нанесения припоя, так как при ненадлежащем выравнивании (например, неточном вертикальном или боковом позиционировании) поток припоя может оказаться направленным в точку, где пайка будет неэффективна или вовсе невозможна. Даже небольшая погрешность в позиционировании может привести к некачественной пайке.
То же самое справедливо и для более крупных традиционных наконечников при малой погрешности позиционирования относительно печатной платы или компонентов. Поэтому компания Pillarhouse International публикует патентованный метод обеспечения повышенной точности позиционирования паяльного наконечника на стадии наладки технологического процесса пайки. Этот метод, получивший название PillarCal, будет доступен во всем ассортименте выпускаемых в настоящее время паяльных систем. Говорит Найджел Монк (Nigel Monk), директор-распорядитель компании Pillarhouse International: «Традиционный метод визуальной калибровки положения наконечника, применяемый в наших системах, подходит для случаев, когда точность позиционирования хоть и важна, но может быть оценена на глаз. Но, учитывая потребность в повышении повторяемости и точности, а также миниатюризацию компонентов и уменьшение шага монтажа, мы разработали новую технологию».
Новая технология предлагается в двух форматах. Первый из них представляет собой главным образом систему для повышения точности калибровки по осям X и Y. Используя этот метод, с помощью имеющейся камеры программирования получают отпечаток фактического положения паяльного наконечника на термобумаге с масштабно-координатной сеткой. Наблюдая расхождение между этим изображением и первоначально установленными визуальными смещениями, оператор вручную корректирует положение наконечника с итоговой погрешностью в ±0,1 мм при помощи программного обеспечения PillarCOMM. Затем процедура разметки на термобумаге повторяется, и когда достигается правильное положение наконечника, в паяльной системе устанавливаются данные коррекции, равные полученным значениям. Этот процесс можно повторять сколько угодно раз в ходе изготовления партии.
Рис. 2. Термобумага с отпечатками 1,5-мм наконечника Второй формат предусматривает точную калибровку машины по осям X, Y и Z. Положение по оси Z устанавливают путем съемки паяльного наконечника, расположенного над стеклянной калибровочной пластиной. Затем определяют координаты центра полученного изображения, после чего исходную калибровку машины сбрасывают, и устанавливают данные коррекции в соответствии с измеренными координатами. Этот процесс также можно повторять сколько угодно раз в ходе изготовления партии.
Рис. 4. Новая калибровочная система Эти и другие разработки, направленные на совершенствование технологических процессов, демонстрируют, что компания Pillarhouse по-прежнему занимает ведущие позиции в сфере разработки технологий селективной пайки. За прошедшие годы специалисты Pillarhouse внесли множество улучшений в эту технологию и намерены продолжать работу в том же направлении, неизменно рассматривая в качестве своих первоочередных задач разработку и внедрение новых технологий, а также развитие уже имеющихся.
Пайка в среде азота. Азотные генераторы
#2 iwan
Плакала береза, хохотал крыжовник,Подрались за вишню клубника и шиповник,Матюкался тополь, пела песни слива. Вот такая штука — кальян и много пива.
#4 Александр
#5 Joy
#6 COOL_FAN
Насколько я понимаю баллон под давлением должен транспортироваться следующим образом:1. После работы откручивается редуктор2. Накручивается на горловину баллона колпак3. Перевозится.
А иначе вес баллона катающегося по кузову сомнет любые манометры и редукторы.
#7 Joy
ПАЙКА КОНДИЦИОНЕРОВ В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ
Опубликовал: Kirill B.
Занимаетесь ремонтом кондиционеров и холодильных установок? Предлагаем вашему вниманию статью о высокотемпературной пайке твердым припоем.
После ограничений на использование CFC-хладагентов (* озоноразрушающие хладагенты), было много дискуссий о требованиях к пайке трубчатых соединений для новых хладагентов. Две основные причины, по которым производители работ должны обратить более пристальное внимание на качество пайки:
·Заменители без CFC, такие как R-410а, работают при более высоких давлениях, чем нынешние хладагенты, такие как R-22. Например, при 70 °F (*21,11°С) рабочее давление R-22 составляет 120 PSIG (*8.27 bar), тогда как R-410a — 200 PSIG (*13.79 bar). В настоящее время хладагент R-410a значительно дороже, чем R-22, соответственно при утечках хладагента из системы стоимость заполнения системы будет выше.
·Связанный с этим событием является переход к более высокому SEER рейтингу кондиционирования воздуха (*коэффициент сезонной энергоэффективности, единица холодопроизводительности в течение типичного охладительного сезона делится на общее количество, потребляемое электроэнергии за тот же период). В результате этого, многие производители, вероятно, увеличат размер витков. Это приведет к большему количеству паяных соединений.
В любом случае основой производства герметичных паяных соединений является правильная техника. Качественные паяные соединения являются результатом следующих ключевых процедур.
Этот простой шаг пропускают, особенно в новых установках. Загрязнители, такие как грязь, масла, или толстая оксидная пленка будут препятствовать «смачиванию» (способности расплавленного припоя растекаться и прилипать к поверхности). Протрите детали ветошью, а затем используйте проволочную щетку из нержавеющей стали или наждачную бумагу для удаления оксидного слоя.
Это следующий важный этап. Настройки пламени зависят от типа источника тепла. Для кислородно-ацетиленового источника рекомендуется нейтральное пламя. Также подходит пламя с небольшим избытком ацетилена (науглераживающее пламя). Избегайте использования пламени с избытком кислорода (окислительного пламени). Это пламя химически увеличивает поверхностную оксидную пленку и препятствует смачиваемости присадочным металлом.
Воздушно-ацетиленовые горелки, использующие мундштуки вихревого типа стали очень популярны. Они имеют единую регулировку пламени. Независимо от типа горелки, когда размер трубки увеличивается или уменьшается, меняем мундштук на больший или меньший, что предпочтительнее, чем просто увеличение давления.
Неправильный нагрев является основной причиной плохо спаянных стыков. Достаточная прочность и пластичность стыка зависит от подачи расплавленного присадочного металла припоя в соединение. Первый стык проявляет прочность снаружи. Несмотря на то, что соединение может быть достаточным при определенных обстоятельствах, высокая вибрация или давление может являться причиной развития трещины.
Пустота в капилляре
Чтобы предотвратить это, мы должны использовать метод нагрева, который охватывает обе части, в том числе низ по внутренней части муфты, до температуры пайки. Мы рекомендуем следующий многоступенчатый подход к нагреву:
1. Начинаем с нагрева трубки. Нагреваем трубу вокруг, чтобы провести тепло внутрь муфты.
2. После этого предварительного нагрева, переместите горелку к муфте. Наклоните пламя в направлении трубки.
3. Водите горелкой между трубкой и муфтой, чтобы довести обе части до температуры пайки.
4. Перемещайте пламя в сторону муфты и примените присадочный металл. Расплавленный припой будет следовать за теплом к основанию раструба.
5. Шаги 3 и 4 должны быть сделаны с обеих сторон трубки / соединения. Также при увеличении диаметра трубки необходимо повторить эти действия в нескольких точках по окружности. Это будет способствовать равномерному нагреву и гарантировать, что там достаточно припоя и нет «голодающих» участков.
Важно дождаться момента, когда обе части поглотят достаточное количество тепла перед введением припоя. Пруток или проволока должен легко плавиться и течь, когда он прикладывается к основному металлу. Необходимо избегать плавления прутка только от пламени горелки.
Доступные припои вполне пригодны для производства герметичных соединений. В таблице припоев Harris изложены рекомендации по выбору припоя для различных комбинаций основных металлов.
Флюс следует использовать экономно и наносить с помощью кисти. Предлагаемый метод заключается в том, чтобы оставить ¼» (*6.35 мм) неофлюсованой области в конце трубки. Во время нагрева капиллярные силы будут тянуть расплавленный флюс через стык. Обязательно удалите остатки флюса мокрой ветошью после пайки.
Низкотемпературная пайка мягким припоем
Несколько спорных моментов возникло при использовании низкотемпературной пайки в качестве замены высокотемпературной пайки. Большинство коммерческих мягких припоев, в частности оловянно-свинцовые и оловянно-сурьмовые, не рекомендуются использовать для охладителей с повышенной вибрацией. Оловянно-серебряные припои, включая Stay Brite®, обладают необходимой прочностью и пластичностью для работ по ОВК (*отопление, вентиляция и кондиционирование) жилых помещений. Исключение составляют соединения, где рабочая температура превышает 200 °F (* 93.3°С).
Стоит отметить, InternationalMechanicalCode (*соглашение, сосредотачивающееся на безопасности систем отопления, вентиляции систем кондиционирования воздуха) предусматривает, что паяные соединения мягким припоем медной трубки приемлемы для хладагентов «Группа А1». R-410A включен в эту группу хладагентов. Преимущества оловянно-серебряных стыков хорошо документированы. Вы исключаете необходимый поддув азота при нагревании, и внешнее охлаждение термочувствительных клапанов не требуется.
Помните, флюсы мягких припоев вызывают коррозию. Позаботьтесь о том, чтобы избежать избыточности флюса на трубке и фитингах, это может окончиться попаданием флюса внутрь замкнутой системы. Чтобы помочь избежать этого, наносите флюс с помощью кисти.
Имейте в виду, что некоторые инструкции производителей по установке кондиционеров и сервисные бюллетени предусматривают низкотемпературные паяные соединения. Подрядчики должны следовать инструкциям производителя, а так же требованиям действующих методических и нормативных документов.
При использовании данного материала ссылка на ресурс ЯСВАРЩИК обязательна.
Пайка в азотной среде
Была произведена пайка медных труб 42 диаметра с внутренней подачей азота. После пайки проверили внутренность труб. Был обнаружен нагар. Почему ? Как правильно паять в азотной среде ?
- Был доступ кислорода .
- Влага .
- Не той чистоты Азот .
Если ты понял одно дело, поймешь и восемь .
Если нет кислорода,кругом только любой инертный газ,медная труба теоретически не может покрыться нагаром.Сам часто разрезал только что запаянные трубы и смотрел на них изнутри-медь блестит ярче новой.Вы что-то неправильно делаете,или грязный азот в баллонах с водой.Новичкам можно попробовать паять медные трубы в среде аргона,он не намного дороже,но качество защиты выше и много Ваших ошибок аргон отыграет,а когда научитесь-перейдете на более дешевый азот.
Бориска66 , 1 сила подачи азота влияет ?
КАТРАН написал: Если нет кислорода,кругом только любой инертный газ,медная труба теоретически не может покрыться нагаром.Сам часто разрезал только что запаянные трубы и смотрел на них изнутри-медь блестит ярче новой.Вы что-то неправильно делаете,или грязный азот в баллонах с водой.Новичкам можно попробовать паять медные трубы в среде аргона,он не намного дороже,но качество защиты выше и много Ваших ошибок аргон отыграет,а когда научитесь-перейдете на более дешевый азот.
КАТРАН , под каким давлением необходимо подавать азот в трассу во время пайки ?
Совсем по небольшим — до 0,5 Bar
Оченьнебольшое(в барах оно не измеряется,на приборе будет 0 бар,измеряют его расходомерами,но они бьются на работе,работаю без них),но постоянное,начинать не сразу,а когда труба продулась азотом,это небольшое давление я чувствую обдувая трубкой свое лицо или язык-должно быть еле заметное дуновенье ветерка,этого уже достаточно.Если давление будет больше,с одной стороны это лучше,но в месте пайки появятся дырки-свищи,поэтому давление должно быть маленьким,не выдувающим припой.
Никак, достаточно вообще просто заполнить трубу внутри Азотом, его движение по трубе не обязательно .
SJvl написал: под каким давлением необходимо подавать азот в трассу во время пайки ?
Не должно быть там давления, если Вы паяете трубы замкнутые, давление будет выплевывать весь Ваш припой через место пайки, важно вообще заполнить все внутри Азотом вытеснив все остальное .
КАТРАН написал: в барах оно не измеряется,на приборе будет 0 бар,измеряют его расходомерами,но они бьются на работе,работаю без них)
Давление априори измеряется в барах в том числе, расход измеряется как правило в л/мин, то что ты небрежно относишься к оборудованию то твои сугубо личные проблемы .
Третий год в эксплуатации редуктор Аргона с ротаметром, что-то живой и здоровый, может просто прокладка у тебя не та ?
Название «azote» имеет французское происхождение и означает «безжизненный», что связано с нейтральными свойствами газа, который весьма инертен и не поддерживает горение. Именно данные характеристики позволили использовать технический азот во многих областях промышленности.
Добывают его из воздуха путем глубокого охлаждения и последующего газоразделения, для чего применяются стационарные или мобильные установки, позволяющие получать необходимый объем вещества.
Интересно, что подобное название химического элемента в основном используется во Франции и странах постсоветского пространства. Тогда как в других частях света он известен как “Нитроген” (лат.nitrogenium), откуда и символ N, используемый в таблице Менделеева.
Нитроген — так называют азот в других странах
Основные характеристики
N2 применяется для образования инертной среды в процессе высокотемпературной обработки, хранения и перемещения легко окисляемых материалов, а также для консервации металлических трубопроводов и сосудов. Жидкий раствор используется как хладагент или пропускается через специальное оборудование (газификатор) для газообразования.
Так выглядит жидкий технический азот
Благодаря тому, что данный газ не поддерживает горение, он обеспечивает безопасность работы с материалами, которые легко поддаются воспламенению, и часто применяется в установках пожаротушения. Помимо этого, технический азот позволяет реализовать множество технологических операций в разных сферах промышленности, поэтому имеет востребованность в:
- металлургии;
- химической индустрии;
- нефтегазовой промышленности;
- медицине;
- производстве стекла и электроники;
- обработке отходов;
- упаковке товаров питания и др.