Naczynia Dewara pomagają przechowywać substancję w temperaturze, która ma niższą lub wyższą wartość. Jedną z głównych cech takiego urządzenia jest jego niska przewodność cieplna. Dzięki temu temperatura może utrzymać swoją pierwotną wartość. Dodatkowo aktywacji tego czynnika sprzyjają również procesy o różnych kierunkach zachodzące w samej substancji.
Nowoczesny projekt statku
Powstają statki naczynia Dewara więc... Obie szyby - zarówno ta wewnątrz, jak i ta na zewnątrz, wykonane są z żaroodpornego aluminium. Czasami głównym elementem może być stal nierdzewna. Główną właściwością substancji do umieszczenia jej w naczyniu jest ciężar właściwy. Pomiędzy dwoma okularami znajduje się sweter. Powinien być wystarczająco mocny, ale jednocześnie wystarczająco cienki. Może być wykonany ze stali nierdzewnej lub z najtrwalszego tworzywa sztucznego (najnowsze trendy).
Producenci stale stają przed kwestią zapewnienia uszczelnienia próżniowego ze względu na istniejące mocowanie. Aby to zrobić, naczynie znajdujące się na zewnątrz pokryte jest specjalną substancją - adsorbentem. Taka substancja jest w stanie wchłonąć nadmiar gazów uwalnianych do wnętrza naczynia. Aby zmniejszyć straty ciepła, naczynie jest dodatkowo pokryte materiałem termoizolacyjnym. Aby zmniejszyć możliwy proces konwekcji, do pokrywy przymocowany jest cylinder z pianki, który zachodzi na zworkę, ale nie robi tego całkowicie. Wszystkie gazy o niskim ciśnieniu są wypompowywane z obszaru próżni. Powierzchnia jest starannie wypolerowana od wewnątrz.
Dewary z helem
Zastosowanie helu do jego wykorzystania w konstrukcji zbiorników wynika z niskich strat ciepła. Dlatego ten gatunek Naczynie osłonięte jest helem chłodzonym ciekłym azotem. W przypadku ekranu stosuje się metale, które dobrze przewodzą ciepło. W takim naczyniu Dewara można zaobserwować dwie zworki: jedna dla ciekłego azotu, druga dla helu. Zworka helowa jest również dostarczana ze złączkami spustowymi, złączami do podłączenia manometru i syfonu. Takie metody kontroli pozwalają wytworzyć pewną presję i kontrolować wykonywane manipulacje.
Zakres naczyń Dewara
Każdy człowiek używa naczyń Dewara prawie codziennie w swoim życiu, czasem zupełnie nieświadomy tego. Zwykły termos to model naczynia przystosowany do przechowywania herbaty, kawy i innych napojów. Dewary są używane do badań eksperymentalnych, aby utrzymać substancje w chłodzie. Ponadto sprzęt ten pozwala na pozostawienie niezmienionych próbek biologicznych do ich wykorzystania w medycynie.
Czołgi Dewara
Do transportu schłodzonych substancji na odległość służą różnego rodzaju cysterny. Zasada ich wytwarzania jest identyczna, tylko objętości są zwiększone w porównaniu do konwencjonalnych statków. Podstawa, która sprawia, żemobilne czołgi Dewaramożliwość zastosowania - ściany z podwójnym dnem. Materiałem do produkcji okularów jest stal, z której wykonane są bluzy. Jako czynnik chłodzący stosowany jest ciekły azot, zbiornik może być osłonięty warstwą helu. Zbiorniki Dewara pomagają zachować właściwości schłodzonej substancji w ich pierwotnym stanie.
Izolacja termiczna naczyń Dewara
Wcześniej stosowano dwa modele izolacji termicznej naczynia: próżniowy oraz ekranowanie naczynia helem sprzężonym ze schłodzonym azotem. Oba modele były bardzo skuteczne, ale w obu przypadkach mogły być bardzo małe punkty, które wymagały poprawy. W szczególności, przy możliwym wycieku gazu i naruszeniu integralności skorupy, wykrycie go było prawie niemożliwe. Zastosowanie różnego rodzaju cieczy kriogenicznych pozwala na zwiększenie bezpieczeństwa użytkowania naczynia. Przecież w przypadku zbyt dużej utraty oryginalnego produktu naczynie może eksplodować z powodu różnicy ciśnień między środowiskiem wewnętrznym i zewnętrznym.
Izolacja termiczna rurociągów do pompowania azotu
Azot jest jedną z substancji wymagających stałego monitorowania podczas pompowania i transportu. Dlatego izolacja termiczna rurociągów mających kontakt z tym gazem musi być odpowiednia. Najczęściejizolacja termiczna rurociągówdziś odbywa się to w postaci płynnego materiału ceramicznego. W płynnej konsystencji nieustannie porusza się wiele silikonowych kulek wypełnionych tlenem, niewidocznych dla oka. Podstawą takiego płynu są polimery akrylowe, kauczuk syntetyczny i pierwiastki nieorganiczne. Takie połączenie przyczynia się do większej elastyczności, większej niezawodności materiału. Taki płynny materiał ma zwykle biały kolor. Wysycha wystarczająco szybko, tworząc niezbędną warstwę ochronną.
Nowa metoda izolacji termicznej
Dzięki wdrażanym technologiom (zastosowanie płynnej izolacji termicznej) do transportu i magazynowania azotu i innych substancji, produkcja naczyń Dewara również powinna stać się znacznie tańsza. Jednocześnie znacznie wzrosną korzyści płynące z używania urządzeń do celów praktycznych. Dotyczy to również zbiorników i małych naczyń wykonanych na tej samej podstawie.
HVM, włoska firma z siedzibą w Livorno, od ponad 20 lat projektuje i produkuje szeroką gamę kriogenicznych Dewarów, z różnymi ciśnieniami roboczymi, różnymi systemami usuwania gazów i cieczy, sterowaniem pionowym i poziomym, sterowaniem na paletach itp. Produkty firmy służą do magazynowania i transportu gazów w niskich temperaturach. Obszary zastosowania:
- przemysłowy
- naukowy
- jedzenie
- hodowla ryb
- kriobiologia
- hodowla zwierząt
- Zwalczanie szkodników
Firma opracowała również instalacje do tlenoterapii (stacjonarne „OXY-BLU” i kompaktowe „OXY-LIGHT”).
Wszystkie produkty spełniają europejskie wymagania ADR i TPED (Dyrektywa 2010/35/UE). Westmedgroup jest oficjalnym dostawcą zbiorników kriogenicznych dla Rynek rosyjski technologia medyczna.
Naczynie Dewara - naczynie przeznaczone do długotrwałego przechowywania substancji w podwyższonych lub niskich temperaturach. Stała temperatura utrzymywana jest metodami pasywnymi, poprzez dobrą izolację termiczną i/lub procesy w magazynowanej substancji (np. gotowanie). To jest główna różnica między naczyniem Dewara a termostatami i kriostatami.
Pierwszy pojemnik do przechowywania skroplonych gazów został opracowany w 1881 roku przez niemieckiego fizyka A.F. Weinholda. Była to dwuścienna szklana skrzynia z powietrzem ewakuowanym z przestrzeni między ścianami i była używana przez fizyków K. Olszewskiego i S. Vrublevsky'ego do przechowywania ciekłego tlenu.
Szkocki fizyk Sir James Dewar ulepszył szklane pudełko Weinholda w 1892 roku, zmieniając je w wąską szyjkę o podwójnych ściankach w celu zmniejszenia parowania cieczy. Przestrzeń między ścianami jest posrebrzana i wypompowywane jest z niej powietrze. Dewar zawiesił całą tę kruchą konstrukcję na sprężynach w metalowej obudowie. Dzięki swojemu rozwojowi Dewar jako pierwszy uzyskał i zachował ciekły (1898), a nawet stały (1899) wodór.
Pierwsze Dewary do użytku komercyjnego zostały wyprodukowane w 1904 roku, kiedy powstała niemiecka firma termosowa Thermos GmbH. W laboratoriach i przemyśle naczynie Dewara służy do przechowywania cieczy kriogenicznych, najczęściej ciekłego azotu.
W medycynie i weterynarii stosuje się specjalne naczynia Dewara do długotrwałego przechowywania materiałów biologicznych w niskich temperaturach.
W geofizyce elementy elektroniczne i kryształy umieszcza się w naczyniach Dewara podczas pracy w gorących studniach (od 400K).
Kriostaty różnią się
według rodzaju zastosowanego czynnika chłodniczego (azot, hel, wodór itp.);
w zależności od materiału, z którego są wykonane (szkło, metal, plastik);
zgodnie z przeznaczeniem (do badań radiotechnicznych, optycznych, medycznych i innych, do magnesów nadprzewodzących, odbiorników promieniowania itp.).
Zaletą stosowania kriogenicznych zbiorników pionowych jest oszczędność miejsca w porównaniu do poziomych zbiorników kriogenicznych. Jednak zbiorniki pionowe wymagają opracowania projektu ich instalacji i rejestracji u władz Rostekhnadzor, w przeciwieństwie do transportowych zbiorników kriogenicznych.
Na ich potrzeby nie każdy ma pojęcie o swoim urządzeniu. Teraz powiemy Ci, jak ten pojemnik jest ułożony i dlaczego przebywając w nim ciecze kriogeniczne zachowują swoje właściwości.
Prototyp nowoczesnego statku
Pierwszy zbiornik na ciecze kriogeniczne wynaleziono pod koniec XIX wieku w Niemczech. Wtedy było to szklane pudełko z podwójnymi ściankami, pomiędzy którymi powstała próżnia. Szkocki naukowiec J. Dewar udoskonalił wynalazek, nadając mu kształt kolby z wąską szyjką.
Ta konstrukcja nie została wybrana przypadkowo – wąska szyjka zapobiega szybkiemu odparowywaniu cieczy kriogenicznych, a próżnia w przestrzeni międzyściennej pomaga utrzymać pożądaną temperaturę substancji. Ściany od wewnątrz zostały poddane srebrzeniu, co zapewniło dodatkową izolację termiczną. Wraz z pojawieniem się nowych technologii projekt został ulepszony, aż otrzymaliśmy produkt, którego teraz używamy.
Projektowanie nowoczesnych naczyń Dewara
Nowoczesne produkty, do których jesteśmy przyzwyczajeni, nieco różnią się od swoich poprzedników. Podczas gdy pierwsze Dewary były wykonane ze szkła, teraz są wykonane z aluminium lub stali nierdzewnej. Ważną rolę w doborze materiału odgrywa wytrzymałość i waga.
Główne elementy naczynia Dewara:
- naczynie zewnętrzne i wewnętrzne;
- szyja;
- pokrywa;
- adsorbent do przestrzeni międzyściennej.
Naczynia zewnętrzne i wewnętrzne są połączone na szyi. Z przestrzeni między nimi wypompowywane jest powietrze do ciśnienia 10-2 Pa (powstaje podciśnienie). Ściany naczynia wewnętrznego pokryte są z zewnątrz adsorbentem. Dokonano tego w celu usunięcia resztkowych gazów z przestrzeni próżniowej.
Szyja łączy obie części naczynia. W zależności od modelu szyja może być wystarczająco wąska lub szeroka (do 210 mm średnicy). Wykonany jest ze wzmocnionego tworzywa sztucznego, można użyć stali nierdzewnej w celu obniżenia kosztów produkcji.
Pokrywka naczynia pozwala szczelnie (ale nie hermetycznie) zamknąć szyję. Dodatkowo dołączony jest do niego cylinder piankowy, który zamyka go i pomaga odprowadzić nadmiar ciekłego azotu. Porzucili srebrzenie ścian naczynia, zastępując je polerowaniem.
Jeśli szukasz Dewara z wysokim Specyfikacja techniczna, zalecamy zamawianie ich w naszym sklepie. Wszystkie produkty objęte są gwarancją, a duży wybór produktów pozwoli wybrać najlepszą opcję.
James Dewar (1842-1923) był szkockim fizykiem i chemikiem mieszkającym w Londynie. W ciągu swojego życia udało mu się zdobyć wiele nagród i medali, dokonać niesamowitej liczby odkryć, z których wiele odegrało ważna rola w rozwoju nauk ścisłych. Wśród jego osiągnięć w dziedzinie fizyki na uwagę zasługuje jego wkład w badania zachowania temperatury za pomocą stworzonego przez niego urządzenia, które nazywa się „naczyniem Dewara”. To urządzenie jest przeznaczone do przechowywania różnych substancji w wysokich lub niskich temperaturach.
Historia stworzenia
Naczynie Dewara to ulepszona wersja urządzenia opracowanego przez niemieckiego naukowca Weinholda. Ma jednak znaczące różnice. Wynalazek Weinholda miał formę dwuściennego szklanego pudełka, a Dewar znacząco zmienił ten projekt. Analogicznie do pudełka, jego urządzenie również było dwuścienne, pomiędzy ściankami tego urządzenia powstała próżnia, które były posrebrzane, a w celu ograniczenia parowania cieczy zwężono gardziel urządzenia.
Aplikacja
Do tej pory produkcja naczyń Dewara osiągnęła skalę przemysłową, ponieważ są one używane wszędzie nie tylko w różnych gałęziach przemysłu, ale także w życiu codziennym. Mało kto wie, że termos to także naczynie Dewara. Jeśli chodzi o przemysł, to najczęściej używane są tu naczynia Dewara na inne krio-ciecze. Również to urządzenie jest często wykorzystywane w weterynarii i medycynie do przechowywania różnych materiałów biologicznych.
Odkąd różnego rodzaju naczynia o różnym przeznaczeniu, wykorzystuje się je w różny sposób, choć we wszystkich przypadkach przed umieszczeniem zawartości w naczyniu konieczne jest doprowadzenie go do odpowiedniej temperatury, tj. ciepła lub chłodu. Temperatura substancji znajdującej się wewnątrz urządzenia jest utrzymywana dzięki dwóm czynnikom: izolacji termicznej oraz zachodzącym z nią procesom.
Termos
Najbardziej znanym i popularnym typem naczynia Dewara jest termos. Na początku XX wieku Reynold Burger nieznacznie zmodyfikował to urządzenie, aby nadało się do użytku domowego. Szklana kolba została umieszczona w metalowej obudowie, dzięki czemu była bezpieczniejsza i trwalsza, a korek zamontowany na naczyniu Dewara został zastąpiony korkiem i pokrywką.
Początkowo wynalazca spodziewał się, że takie urządzenie będzie służyło do przechowywania żywności, ale w rezultacie termos stał się popularny właśnie dlatego, że mógł długo utrzymywać temperaturę napojów. 30 września 1903 można uznać za urodziny termosu, ponieważ to właśnie w tym dniu Burger otrzymał patent na swój wynalazek i rozpoczął produkcję.
Chociaż na tym historia się nie kończy. Dewar, który dowiedział się, że ulepszona wersja jego urządzenia odniosła komercyjny sukces i pomógł Burgerowi godnie żyć, złożył pozew. Ale ponieważ jego urządzenie nie zostało opatentowane, sąd nie spełnił jego wymagań.
Naczynie Dewara, wynalezione przez szkockiego naukowca, zyskało dużą popularność niemal natychmiast po narodzinach i nie traci go do dziś. Ma szerokie zastosowanie zarówno w przemyśle, jak i w życiu codziennym, co czyni go jednym z najważniejszych
W sztucznej inseminacji zwierząt coraz częściej stosuje się nasienie zamrożone w temperaturze -196°, które przechowuje się w ciekłym azocie w specjalnych pojemnikach - Naczynia Dewara.
W hodowli zwierząt wykorzystywane są różnego rodzaju naczynia produkcji krajowej i zagranicznej. Najpopularniejszy statek produkcja krajowa SD 50 o pojemności 52 litrów.
Kiedy personel pracuje z ciekłym azotem i naczyniami Dewara, możliwe są następujące czynności:
- odmrożenie otwartych obszarów ciała w kontakcie z schłodzonymi powierzchniami lub spożycie ciekłego azotu;
- zawroty głowy, omdlenia lub uduszenie w wyniku zmniejszenia stężenia tlenu w powietrzu, gdy odparowuje duża masa ciekłego azotu;
- wybuch naczynia Dewara w wyniku nagłej utraty próżni, gwałtownej desorpcji gazów przy ogrzewaniu naczynia, a także w wyniku odparowania azotu przy hermetycznie zamkniętej szyjce;
- kondensacja na powietrzu tlen chłodzony przez powierzchnie ciekłego azotu i zapłon w kontakcie z materiałami palnymi.
W związku z tym konieczne jest ostrożne obchodzenie się z naczyniami Dewara, ściśle według instrukcji ich użytkowania. W przypadku upadku, wstrząsu lub nagłego wstrząsu integralność zewnętrznej obudowy lub naczynia wewnętrznego może zostać naruszona, czemu towarzyszy utrata podciśnienia. Objawem takiej awarii jest szybkie odparowanie ciekłego azotu i oblodzenie zewnętrznej obudowy. Surowo zabrania się obsługi lub podgrzewania uszkodzonych naczyń Dewara w pomieszczeniach roboczych. Naczynie Dewara, które straciło próżnię, musi zostać uwolnione od zmagazynowanych plemników i ciekłego azotu, a następnie ogrzewane przez trzy dni w pomieszczeniu, do którego ludzie nie mają dostępu.
Naczynia Dewara można zamykać tylko za pomocą przeznaczonych do nich pokrywek. Zabrania się szczelnego zamykania szyjki naczynia; Odparowanie części ciekłego azotu wytwarza nadciśnienie wewnątrz naczynia, więc tlen z powietrza zewnętrznego nie może dostać się do naczynia. Ponadto wzrost ciśnienia stwarza ryzyko uszkodzenia naczynia lub uwolnienia ciekłego azotu.
Podczas transportu naczynia Dewara i pobliskie przedmioty muszą być bezpiecznie przymocowane, aby zapobiec upadkom i uszkodzeniom.
Do naczynia Dewara należy wlać ciekły azot przez elastyczny wąż metalowy o średnicy 18 mm, ciśnienie według manometru w zbiorniku transportowym nie powinno przekraczać 0,5 atm. Elastyczny metalowy wąż należy opuścić do naczynia do dna, aby strumień azotu nie wyrzucił węża z szyi, na co mogą ucierpieć osoby pracujące w pobliżu. Z naczynia Dewara i naczynia wlewanie odbywa się przez szeroki metalowy lejek.
Podczas procesu napełniania surowo zabrania się zaglądania do naczynia w celu określenia poziomu cieczy. Tankowanie uważa się za zakończone, gdy z szyi pojawią się pierwsze rozpryski cieczy. Szczególną ostrożność należy zachować przy napełnianiu ciepłych Dewarów, tj. nowych lub podgrzanych. Nie napełniaj Dewara samym ciekłym azotem.
Pęsety, kanistry i inne przedmioty wprowadzaj powoli do ciekłego azotu, aby uniknąć rozpryskiwania spowodowanego „wrzeniem” płynu w kontakcie z ciepłymi przedmiotami. Aby nasienie zawsze znajdowało się w ciekłym azocie, naczynia Dewara przeznaczone do jego przechowywania są okresowo uzupełniane, gdy poziom ciekłego azotu spada do 1/2 pojemności naczynia. Kontrola poziomu azotu odbywa się poprzez okresowe zanurzanie metalowej lub drewnianej linijki w azocie.
Ciekły azot, jako bardziej lotny składnik, jest wzbogacony tlenem i zanieczyszczeniami. produkt techniczny. Jest to niedopuszczalne w mieszaninie zawierającej więcej niż 15% ciekłego tlenu, ponieważ taka mieszanina może się zapalić w kontakcie z produktami organicznymi. Zawartość tlenu jest kontrolowana przez analizator gazów typu GKhP-4. W przypadku braku analizatora gazowego po każdych 12 tankowaniach ciecz z naczynia Dewara jest spuszczana, naczynie napełniane jest świeżym azotem. Drenaż odbywa się na otwartej specjalnej przestrzeni w bezpiecznym miejscu. W pobliżu punktów odpływowych nie powinny znajdować się drzewa, papier, asfalt ani inne produkty organiczne.
Aby zapobiec zanieczyszczeniu naczynia, elastyczne metalowe węże i lejki są przechowywane w osłonach. Aby usunąć „muł” lub cząstki stałe, należy spuścić zawartość naczynia, przepłukać naczynie czystym ciekłym azotem i włączyć ogrzewanie. Nie wcześniej niż trzy dni po opróżnieniu naczynie myje się ciepłym (do +30°) wodnym roztworem detergentu OP-7, a następnie spłukuje wodą (nie wyższą niż +70°). Mycie i czyszczenie statków odbywa się w państwowych zakładach hodowlanych i państwowych stacjach hodowlanych. Naczynia nie mogą być podgrzewane. Taka operacja może spowodować wybuch.
Personel pracujący z Dewarem i ciekłym azotem musi nosić okulary ochronne (najlepiej osłony z pleksi), rękawice lub mitenki. Odzież powinna być bez kieszeni, spodnie - bez mankietów i zakrywać czubek buta. Rękawiczki powinny być luźne, aby w razie potrzeby można je było łatwo zrzucić. Jeśli ciekły azot dostanie się na skórę, natychmiast przemyj dotknięty obszar dużą ilością wody.
Pomieszczenie, w którym pracują z ciekłym azotem lub przechowują naczynia Dewara, muszą być wyposażone w wymuszoną wentylację nawiewno-wywiewną zapewniającą zawartość tlenu w powietrzu co najmniej 19%.
Przy wentylacji naturalnej dozwolona jest praca z ciekłym azotem w pomieszczeniu, którego objętość jest 7000 razy większa niż objętość znajdującego się tam ciekłego azotu.
Spadek stężenia tlenu w powietrzu poniżej 16% prowadzi do zawrotów głowy, omdlenia lub uduszenia bez żadnych wstępnych objawów. Ofiarę należy wynieść na świeże powietrze.
Jeśli znajdziesz błąd, zaznacz fragment tekstu i kliknij Ctrl+Enter.
