Lè Azòt likid rankontre elektrisite – fè sans de chalè ekstrèm ki ba{0}}Tanperati
Imajine sa a: yon moso nan ekipman endistriyèl chita nan mwens 196 degre Sèlsiyis, pwen an bouyi nan nitwojèn likid. Ekip antretyen an bezwen pote yon zòn espesifik jiska fonksyònman tanperati, men pouvwa moman an aplike nan yon eleman chofaj estanda, yon bagay fant. Djenn lan fann. Chofaj la mouri nan kèk èdtan. Senaryo sa a jwe pi souvan pase anpil moun ta renmen admèt nan enstalasyon kriyojenik, faktori semi-conducteurs, ak operasyon pharmaceutique friz-seche.
Defi a ak chofaj nan tanperati azòt likid se pa reyèlman sou jenere ase chalè. Aktyèlman, pwoblèm nan se byen opoze a. Chofaj katouch estanda jenere chalè jis byen. Pwoblèm lan se ke materyèl yo te fè soti nan tou senpleman pa ka okipe ekstrèm chòk tèmik ki rive lè yon fil rezistans andedan aparèy chofaj la ale soti nan frèt kriyojenik nan plizyè santèn degre Sèlsiyis nan yon kesyon de segonn.
Men sa k ap pase. Lè elektrisite koule nan fil rezistans nan yon aparèy chofaj katouch nan tanperati kriyojenik, chalè bati moute sou sifas fil la prèske imedyatman. Izolasyon oksid mayezyòm ak djenn metal ki antoure li, sepandan, rete nan tanperati a nan nitwojèn likid. Pandan premye segonn yo nan operasyon, gradyan tanperati ki gen plis pase 800 degre Sèlsiyis pou chak santimèt fòme atravè koòdone materyèl. Estanda asye pur 304 djenn, ki travay parfe amann pou jeneral chofaj endistriyèl, vin frajil nan tanperati sa yo ak krak anba estrès mekanik la.
Fizik ki dèyè sa a se senp. Pifò metal yo sibi yon tranzisyon duktil-a-frajil lè tanperati a desann. Nan tanperati chanm, yon djenn asye pur ka pliye yon ti kras san yo pa kraze. Nan mwens 196 degre, menm materyèl sa a pèdi fleksibilite li yo ak ka zo kase anba estrès ekspansyon tèmik. Se poutèt sa aparèy chofaj katouch kriyojenik-espèsyalize yo mande pou materyèl djenn espesyal tankou Inconel 625, ki rete duktil menm nan chanjman tanperati rapid nan kondisyon kriyojenik jiska 980 degre Sèlsiyis.
Yon lòt faktè ki souvan vin neglije se imidite. Izolasyon oksid mayezyòm pite segondè -fè yon travay ekselan nan kondwi chalè pandan y ap bloke elektrisite, men li gen yon feblès. Li absòbe imidite nan lè a. Nenpòt vapè dlo ki bloke andedan kò aparèy chofaj la pandan fabrikasyon an, oswa ki koule nan sele enpafè, pral friz nan tanperati azòt likid. Lè dlo jele, li ogmante pa apeprè nèf pousan nan volim. Anndan yon aparèy chofaj sele, ekspansyon sa a kreye ase presyon pou ka zo kase izolasyon konpakte a oswa detache djenn lan nan fen sele yo. Chofaj katouch prim ki fèt pou sèvis kriyojenik adrese sa a atravè pwosedi vakyòm-ranpli ki elimine vid yo, ki te swiv pa sele hermetik lè l sèvi avèk koneksyon seramik-a-metal oswa konpoze epoksidik espesyalize ki kalifye pou devwa kriyojenik. Operasyon apre -fabrication kwit-nan 120 a 150 degre Sèlsiyis asire tout imidite rezidyèl yo retire anvan anbake.
Konpòtman elektrik fil rezistans tou chanje dramatikman nan tanperati ki ba. Nikèl-Alyaj Kwòm, ki se materyèl estanda pou fil rezistans aparèy chofaj katouch, gen apeprè 10 a 15 pousan mwens rezistans nan mwens 40 degre pase yo fè nan tanperati chanm. Nan tanperati nitwojèn likid, efè sa a se menm plis pwononse. Pi ba rezistans vle di aparèy chofaj la trase plis kouran epi li pwodui plis pouvwa lè w kòmanse soti nan yon eta frèt. Karakteristik sa a ka aktyèlman itil pou simonte efè masiv koule tèmik nan anviwònman kriyojenik, men li tou mete plis estrès sou fil rezistans a epi li mande sistèm kontwòl ki kapab jere surcharge tanporè.
Ki baze sou eksperyans, sèl konsiderasyon ki pi enpòtan pou nenpòt aplikasyon pou chofaj kriyojenik se seleksyon materyèl. Alyaj la djenn, dansite konpaksyon izolasyon an, kalite sele a, e menm materyèl fil plon an, tout enpòtan plis pase evalyasyon pouvwa pou kont li. Yon aparèy chofaj katouch ki sanble idantik ak yon modèl endistriyèl estanda sou deyò a ka konplètman inoporten pou sèvis nitwojèn likid sou andedan an. Diferans ki separe pèfòmans serye kriyojenik ak echèk rapid yo kache nan konstriksyon entèn yo ak espesifikasyon materyèl yo.
Pou aplikasyon ki enplike chofaj nitwojèn likid, aparèy chofaj katouch la dwe fèt espesyalman pou tout ranje tanperati li pral fè eksperyans, pa sèlman tanperati opere eta a fiks-. Sa vle di konsidere chòk tèmik pandan demaraj, estrès mekanik nan sikilasyon tèmik repete, prevansyon antre imidite, ak chanje pwopriyete elektrik materyèl rezistans atravè spectre tanperati a. Lè faktè sa yo byen adrese, aparèy chofaj katouch ka bay sèvis serye nan kèk nan anviwònman tèmik ki pi egzijan yo jwenn nan endistri modèn.
