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HALT 试验箱的液氮消耗由什么决定

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对于经常使用的 HALT 试验箱,液氮 (LN2) 通常是最大的一项经常性成本。一台试验箱用多少液氮,取决于它如何控制液氮流量、它需要冷却多少东西 (试验箱、台面和产品)、需要冷却到多低,以及剖面在低温下保持多久。按 Hanse 的经验,温度变化速率并不是决定因素。

液氮通常是最大的运行成本

对于经常使用的液氮试验箱,氮气通常是运行成本中最大的一项经常性支出。每一台 Hanse 试验箱都采用液氮直接喷射制冷。VTC-4 和 TC-4 及以上型号标配真空夹套液氮比例阀,VTC-1.5 可选配比例控制。

比例控制还是通断控制

试验箱如何计量液氮,比本页上的其他任何内容都更重要。通断电磁阀会倾倒液氮以达到设定值,然后过冲。比例阀则按实际需求计量液氮。结果是液氮用得更少,阀门的使用寿命也更长。

一个红色真空夹套液氮比例阀,连接真空夹套不锈钢液氮管路
真空夹套液氮比例阀,VTC-4 和 TC-4 及以上型号标配。

如果您的试验箱采用通断式液氮控制,可以通过升级加装真空夹套比例阀。

更快的温度变化速率并不会多用氮气

按 Hanse 的经验,温度变化速率并不决定液氮消耗:更快的变化速率并不比更慢的多用氮气。改变试验箱温度所需带走的热量 (以 BTU 计) 与温度变化速率无关;更快的变化速率只是更快地把它带走。真正决定液氮消耗的因素如下。

温度跨度

达到低温设定值所需的氮气与温度跨度成正比。在 Hanse 的液氮计算器中,从 +80 °C 降温到 −40 °C 所用的氮气,是从 +20 °C 降温到 −40 °C 的两倍。

低温保持时间

保持在低温设定值会持续消耗氮气。在 Hanse 的计算器中,低温保持的前 5 分钟大约再用去达到设定值所用氮气的一半,接下来的 5 分钟大约用去四分之一,此后每 5 分钟大约用去八分之一。20 分钟的低温保持大约使降温所用的氮气增加一倍,60 分钟的保持大约增加到三倍。高温保持不消耗液氮,所以在一个温度循环中,氮气账单由低温那一侧承担。

试验箱尺寸

消耗量随调温空间的容积和台面的质量而增加:试验箱越大,用的氮气越多。在整个 VTC 系列中,从 VTC-4 到 VTC-36,达到设定值所需的氮气大约增加到四到五倍。请按选购指南所述,根据您的产品确定试验箱尺寸,而不要买得比实际需要更大。

产品及其夹具

台面上的一切同样需要冷却。通电的产品会产生热量,只要它在低温下运行,液氮就必须把这些热量带走。产品及其夹具按其重量和比热,为每一次降温增加氮气用量:同等重量下,铝和镁在同样的温度跨度内冷却所需的氮气,大约是钢的两倍。

ECO 型号用得更少

ECO 型号比同尺寸的标准型号用的液氮更少。它只有一个 965 mm (38 in) 的工作高度,而不是标准型号的 965 mm 和 1,270 mm (38 in 和 50 in) 两种高度,因此内部空间更小,而台面和负载相同。在 Hanse 的液氮计算器中,VTC-9 ECO 达到设定值所需的氮气,比台面处于高位的标准 VTC-9 少约十分之一 (此时留出同样的 965 mm (38 in) 工作空间),比台面处于低位的少近四分之一 (此时留出 1,270 mm (50 in))。

现场需要什么

液氮试验箱还需要现场基础设施:储罐、真空夹套管路,以及房间内的氧气监测。液氮的供应方式从送货上门的杜瓦罐到微型散装储罐和散装储罐不等,取决于试验箱用多少氮气。

液氮还是机械制冷

液氮是试验箱最显眼的运行成本。它通常是现场唯一用氮气的设备,所以账单上写着试验箱的名字;而机械制冷试验箱消耗的电力和冷冻水,却很少记在它的账上。成本指南对这两条路线作了完整比较。

常见问题

一台 HALT 试验箱要用多少液氮?

这取决于试验箱的尺寸、温度跨度、剖面在低温下保持多久、台面上的产品,以及试验箱控制液氮的方式。Hanse 用其液氮计算器针对您的剖面进行估算:请通过联系表单提出。

低温保持时间更长会多用液氮吗?

会。在 Hanse 的液氮计算器中,20 分钟的低温保持大约使达到设定值所用的氮气增加一倍,60 分钟的保持大约增加到三倍。高温保持不消耗液氮。

更快的温度变化速率会多用液氮吗?

按 Hanse 的经验,不会。改变试验箱温度所需带走的热量在任何温度变化速率下都相同;更快的变化速率只是更快地把它带走。

液氮比例控制能节省氮气吗?

能。比例阀比通断控制用的液氮更少,而且阀门寿命更长。

ECO 型号用的液氮更少吗?

是的。它的内部空间更小,而台面和负载与标准型号相同。在 Hanse 的液氮计算器中,VTC-9 ECO 达到设定值所需的氮气比标准 VTC-9 少约十分之一到近四分之一,取决于台面位置。

液氮比机械制冷更贵吗?

两者往往比看上去更接近。成本指南对两者作了比较。

与工程师交流

Hanse Environmental 自 1993 年起在美国密歇根州 Allegan 制造 HALT 和 HASS 试验箱。如需按您自己的剖面估算液氮用量,请联系我们。