氮气是什么
氮,化学式为N2,在正常情况下是无色无味的气体,其密度一般低于空气。氮占总大气的78.08%(体积分数),是空气的主要成分之一。在正常大气压下,氮在冷却到-195.8时变成无色液体,液氮在冷却到-209.8时变成雪状固体。氮气在化学性质上是惰性的,在室温下很难与其他物质发生反应,所以常被用来制作防腐剂。然而,在高温和高能条件下,它可以与一些物质发生化学变化,并用于制备对人类有用的新物质。
由于氮气的化学惰性,常被用作保护气体,如瓜果、食品、鳞茎填充气体等。为了防止一些物体在暴露在空气中时被氧气氧化,在粮仓中充入氮气可以使粮食长时间不发霉、不发芽。液氮也可以用作深层制冷剂。作为制冷剂,经常用于去除斑点、袋子、豆类等。在医院里,也就是说,冷冻斑点、袋子、豆子等。但是容易出现疤痕,不建议使用。高纯氮气用作色谱仪和其他仪器的载气。用作铜管光亮退火的保护气体。与高纯氦气和高纯二氧化碳一起用作激光切割机的激光气体。氮气也被用作食物保存的保护气体。在化学工业中,氮气主要用作保护气体、置换气体、洗涤气体和安全保障气体。用作铝制品、铝型材加工、铝薄带轧制等的保护气体。用作回流焊和波峰焊的保护气体,以提高焊接质量。在浮法玻璃生产过程中用作保护气体,防止锡槽氧化。
氮气虽然是一种非常常见的惰性气体,但使用范围很广,使用方式不同,要求也不同。
例如可以作为装载气体和吹扫气体,一般使用普通氮气。此时,选择SUS316作为管阀
BA级无缝钢管就够了,对工艺设备要求较高的需要更高级的清洁管件。
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一个
氮
有形财产
氮气在正常情况下是无色、无嗅、无嗅的气体,通常无毒。氮气占总大气的78.12%(体积分数),在标准大气压下其气体密度为1.25 GDM-3。氮气冷却到-195.8,变成无色液体,冷却到-209.86,液氮变成雪一样的固体。
氮在水中溶解度很小。在常温常压下,只有约0.02体积的氮气溶解在1体积的水中。这是一种难以液化的气体。在水中的溶解度很小。在283时,全部积水可溶解约0.02体积的N2。氮气在非常低的温度下会液化成白色液体,当温度进一步降低时会形成白色结晶固体。在生产中,灰色钢瓶通常用来装氮气。
化学性质
氮分子的分子轨道公式是三对电子有助于成键,即形成两个键和一个键。对成键没有贡献,成键能和反键能近似抵消,相当于孤电子对。因为N2分子中有三键NN,所以N2分子有很大的稳定性,需要吸收941.69kJ/mol的能量才能分解成原子。N2是已知最稳定的双原子分子,氮的相对分子质量是27。
氮在汽车中起着非常重要的作用:
1.提高轮胎行驶的稳定性和舒适性。氮气几乎是惰性的双原子气体,其化学性质极其不活泼,气体分子比氧气分子大,不容易热胀冷缩,变形范围小。其对胎壁的渗透速度比空气慢30 ~ 40%左右,能保持稳定的胎压,提高轮胎行驶的稳定性,保证驾驶舒适性。氮气的音频传导率低,相当于普通空气的1/5。氮气的使用可以有效降低轮胎的噪音,提高轮胎的安静度
2.防止爆胎,跑气。爆胎是道路交通事故的头号杀手。据统计,高速公路上46%的交通事故是由轮胎故障引起的,轮胎爆裂占轮胎事故总数的70%。汽车行驶时,由于与地面的摩擦,轮胎温度会升高。特别是在高速行驶和紧急制动时,轮胎温度会迅速上升,轮胎压力会急剧增加,因此会有爆胎的可能。然而,高温导致轮胎橡胶老化、疲劳强度降低和胎面磨损严重,这些也是可能导致轮胎爆裂的重要因素。与普通高压空气相比,高纯氮气具有无氧、几乎无水无油、热膨胀系数低、热导率低、温升慢、轮胎聚热速度降低的特点,因此可以大大降低轮胎爆裂的概率。
3.延长轮胎的使用寿命。使用氮气后,轮胎气压的稳定体积变化不大,大大降低了轮胎发生不规则摩擦的可能性,如胎冠磨损、胎肩磨损、偏心磨损等,提高了轮胎的使用寿命,橡胶的老化是由于空气中的氧分子氧化造成的。老化后其强度和弹性下降,会出现裂纹,这是轮胎使用寿命缩短的原因之一。氮气分离器可以很大程度上去除空气中的氧、硫、油、水等杂质,有效降低轮胎内衬的氧化程度和橡胶的腐蚀现象,避免金属轮辋的腐蚀,延长轮胎的使用寿命,大大降低轮辋的锈蚀。
4.降低油耗,保护环境。胎压不足,加热后滚动阻力增大,会导致汽车行驶时油耗增加;氮气除了保持稳定的胎压,延缓胎压下降外,还具有干燥、无油、无水的特性,导热系数低,温升慢,降低了轮胎行走时的温升,提高了轮胎变形的抓地力,降低了滚动阻力,从而达到降低油耗的目的。
一个
氮气充气机的性能特点
(1)轮胎内的压力和温度变化较小,因为氮气是一种惰性气体,不容易与其他化学物质发生反应。
(2)局部磨损得到抑制,方向盘平稳稳定。
(3)含水量少,所以铝合金环和钢环不易生锈腐蚀。
(4)持续在胎压均匀的轮胎上骑行,汽车的行走性能平稳。
(5)声音在氮气中传播缓慢,轮胎寿命比压缩空气长。
(6)行走时,轮胎温度不易升高,热膨胀较小,整个轮胎组相对稳定。
(7)轮胎受影响不小,轮胎温度不易升高,各部位不会有危险。
(8)轮胎摩擦系数较小,与地面的摩擦力减小,效率提高,燃油成本降低(节油10%)
(9)橡胶中的氮分子体积比氧分子大,所以泄漏少,使用时间延长30-40%左右,绝不会产生爆胎压力,导致交通事故。
NOS是用一氧化二氮注入发动机来增加爆发力的,所以修改NOS时,至少要包括以下硬件:气瓶、喷嘴、电磁阀、启动开关。
气瓶是装有氧化亚氮的钢制容器,除了外观和大小不同外,还有空重、总重量、瓶内压力等规格;喷嘴就像发动机供油系统中的油嘴。喷嘴直径越大,喷出的气体越多,对马力的好处越大;电磁阀是控制喷嘴动作的重要部件。因为NOS的喷射原理是利用瓶内压力向发动机内喷射气体,所以必须在气缸和喷嘴之间安装控制器来控制是否喷射气体。起动开关是为电磁阀操作提供指令的重要部件。一般安装在油门踏板正下方或油门拉线末端。但油门电压也是用来感应油门开度的,让驾驶员在油门全开的情况下启动NOS。
但除了以上四种主要结构外,其实在NOS系统中,除了气瓶本身的开关外,还必须安装一两个安全开关,否则长期使用NOS会导致燃烧室压力过大,温度急剧上升,所以NOS通常被认为是“最后一级”或在“重要关头”使用。所以平时把NOS的安全开关关掉就显得尤为重要。
出于安全考虑,一般建议发动机不要连续使用超过1分钟,以免负荷过大造成损坏。此外,喷嘴的安装位置和电磁阀的控制精度也不容忽视。喷嘴的位置会影响气体流量和雾化效果,所以通常安装在距离节流阀15-30cm的地方;电磁阀的精度很重要,因为NOS必须在节气门全开的情况下注入。如果在节流阀开度不足或关闭的情况下继续供气,N2O会倒流,严重时甚至会发生回火,此时流量计或气芯很容易损坏。NOS的修饰形式基本上可以分为‘干’和‘湿’。干意味着简单地注入气体,而湿意味着除了气体之外还包括燃料。因此,湿式系统中使用的喷嘴通常是“雅”形,即一氧化二氮和燃料同时喷入燃烧室。就改造效果而言,可以比干式系统更精确地控制油气混合比,所以也可以使用大流量喷嘴,马力增加更多。
NOS除干式和湿式外,根据喷嘴的安装位置可分为单点和多点注射形式。单点是指喷嘴安装在节气门前的进气管上,国内改装店多采用;多点由几个喷嘴组成,大多数安装在进气歧管上,即每个歧管上分别安装独立的喷嘴。多点直喷在美国Drag职业赛车中比较常见,改装效果比单点好。但由于歧管必须钻孔,发动机在作动时会承受很大的载荷,更容易造成气缸内容物的损坏,所以在一般道路版的NOS改装中很少使用。