低温泵液氮机械密封,低温泵液氮机械密封原理

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液氮罐为什么不能密封?

常压下,液氮的最高温度为-196℃,所以,保存液氮的液氮罐必须有良好的保温性能,结构类似保温瓶,但不是玻璃的,通常采用铝合金材料,与保温瓶一样的是,液氮罐的外壳和内胆之间抽成真空,真空不能传导热也不会发生对流,但罐体依然传导热,并且热还可以以辐射方式传递。

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总之,一句话不能绝对避免热传递。而液氮极易蒸发,只要稍微吸收一点热量,就会不断地变成氮气。

常压下,液氮的密度是1.25kg/m^3,氮气的密度是0.81×10^3kg/m^3,意味着一定质量的液氮汽化后,体积将增大为原来的648倍。如果液氮密封保存,液氮蒸发产生的氮气就会积聚在罐中,对罐体的压强越来越大,说得极端一点,最终有可能将罐体胀破。

正是由于液氮的特殊性,需要专门的储存罐,并且,不能密封,在液氮罐的顶部颈口位置留有空隙,以释放蒸发出来的氮气,保证储存、使用的安全。

这是根据液氮的物理特性设计的,液氮遇热挥发,1m³能膨胀为696m³的纯气态氮。

液氮罐打开时,哪怕立刻盖上也会有部分热量进入,造成液氮膨胀发挥,产生一定的压力。

如果液氮罐完全密封,罐内持续蒸腾升压,压力累积到一定程度会损坏容器,甚至是爆炸。颈塞设计松松的放入,既不会让液氮大量跑出,又能给氮气留一个出口,这样才安全。

天驰液氮罐带颈塞

液氮罐不能密封的原因主要有以下几点:

液氮罐中的液氮会有自然挥发,挥发后的液氮如果不能及时排出,会在密闭空间中形成压力。当压力累积到一定程度,超过液氮罐内胆承受范围,可能导致爆裂甚至爆炸,存在安全隐患。

液氮气化除了升温外,还有压力这一因素。未排出的气化液氮形成的压力会导致罐内剩余液氮损耗,并累积压力。因此,液氮罐不能完全密封,只能做到相对密封,留出一丝气化液氮释放空隙。

为了减少液氮挥发并避免内胆压力升高,液氮罐的颈塞通常会做特殊处理,使颈塞呈现较为松动的形式,以便给气化液氮提供一个出口。

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