Dewar posude. Dewar posude i skladištenje tekućeg dušika u njima Dizajn modernih Dewarovih posuda

Fragment patentne prijave

Fizičari Karol Olszewski i Zygmunt Wroblewski koristili su staklenu kutiju s dvostrukim stijenkama sa zrakom ispumpanim iz međuzidnog prostora za skladištenje tečnih plinova. Ovaj kontejner razvio je njemački fizičar Adolf Ferdinand Weinhold.

Uređaj

Originalna Dewar boca bila je staklena boca s dvostrukim stijenkama, između kojih se ispumpao zrak. Kako bi se smanjio gubitak zračenja, obje unutrašnje površine tikvice su obložene reflektirajućim slojem. Dewar je koristio srebro kao reflektirajući premaz. Sličan dizajn se koristi u modernim jeftinim kućnim termozama.

Moderni dizajni

Moderne Dewarove posude strukturno su dizajnirane nešto drugačije. Unutrašnje i vanjske posude su izrađene od aluminija ili nehrđajućeg čelika. Toplotna provodljivost materijala nije važna, ali čvrstoća i težina igraju veliku ulogu. Vrat povezuje unutrašnje i spoljašnje sudove. U dewarovima zapremine do 50 litara, unutrašnja posuda je pričvršćena samo za vrat i doživljava veliki fizički stres. Takođe ima visoke zahteve za toplotnom provodljivošću. One. Vrat bi trebao biti jak, ali tanak. U običnim posudama, vrat je napravljen od nerđajućeg čelika. U visokokvalitetnim Dewar bocama, vrat je izrađen od izdržljive ojačane plastike. Ovo otvara problem vakuumsko nepropusnog pričvršćivanja metala i plastike. Vanjska strana unutrašnje posude prekrivena je adsorbentom koji, kada se ohladi, upija zaostale plinove iz vakuumske šupljine. Da bi se smanjili gubici topline, unutrašnja posuda je prekrivena dodatnom toplinskom izolacijom. Da bi se smanjio konvekcijski prijenos topline, na Djuarov poklopac je pričvršćen cilindar od pene, koji ne zatvara čvrsto vrat. Vakuumska šupljina se evakuiše do pritiska od 10 -2 Pa. Posrebrenje unutrašnjih površina je napušteno i zamijenjeno poliranjem.

Moderne Dewar posude imaju niske gubitke isparavanjem: od 1,5% dnevno za velike kontejnere, do 5% dnevno za male količine.

Helium Dewars

Dijagram helijumske Dewar boce
1 - vrat za punjenje azota;
2 - glava sa okovom;
3 - grlo posude za helijum;
4 - posuda za tečni azot;
5 - toplotni štitovi;
6 - posuda za tečni helijum;
7 - toplotna izolacija;
8 - adsorbent

Linkovi

Tehničke karakteristike, skladištenje dušika u Dewar posudi

Wikimedia fondacija. 2010.

Pogledajte šta su "Dewar posude" u drugim rječnicima:

- (nazvane po J. Dewaru) posude sa duplim zidovima, između kojih se stvara vakuum [najmanje 1,33 mn/m2 (10 5 mm Hg)], koji osigurava visoku toplotnu izolaciju materije koja se nalazi unutar posude. Prijenos topline u D. s. prakticno se desava...

dewar posuda- Dewar posude: a, b staklene; u metalnim za tečne gasove (azot i helijum). DEWAR POSUDA, tikvica s dvostrukim stijenkama posrebrenim iznutra, iz prostora između kojeg je ispumpan zrak. Toplotna provodljivost razrijeđenog plina između zidova ... ... Ilustrovani enciklopedijski rječnik

Tikvica sa dvostrukim zidovima posrebrenim iznutra, sa ispumpanim vazduhom iz prostora između njih. Toplotna provodljivost razrijeđenog plina između stijenki je toliko mala da temperatura tvari smještenih u Dewar bocu ostaje konstantna dugo vremena... enciklopedijski rječnik

Posuda sa duplim zidovima, između kojih se stvara vakuum od najmanje 1,33 mN/mI (10–5 mm Hg), što obezbeđuje visoku toplotnu izolaciju unutrašnjeg volumena posude. Predložen od strane engleskog fizičara J. Dewara 1898. Najjednostavniji Dewarov sud...... Enciklopedija tehnologije

- [u ime engleskog. fizičar i hemičar J. Dewar (1842. 1923.)] posuda sa duplim zidovima, između kojih se stvara vakuum koji obezbeđuje visoku toplotnu izolaciju u vodi koja se nalazi unutar posude. Mali D. s. od stakla, posude..... Veliki enciklopedijski politehnički rječnik

Za tečni kisik Dewarova tikvica je posuda dizajnirana za dugotrajno skladištenje tvari na visokim ili niskim temperaturama. Supstanca se mora zagrijati ili ohladiti prije stavljanja u Dewar bocu. Konstantna temperatura... ... Wikipedia

DEWAR VESSEL- Specijalna rashladna posuda za zamrzavanje i čuvanje sperme klinova u tečnom azotu. To je kontejner sa dvostrukim zidovima od legura aluminijuma ili nerđajućeg čelika. Između zidova postavljena je posebna termoizolacija. Za povećanje… Termini i definicije koji se koriste u uzgoju, genetici i reprodukciji domaćih životinja

- (iz Cryo... i grčkih stanja stoji, nepomičan) Termostat u kojem se radna jedinica ili predmet koji se proučava održava na temperaturama manjim od 120 K (kriogene temperature) zbog vanjskog izvora hladnoće. Obično kao... Velika sovjetska enciklopedija

Kriogene temperature, obično temperature ispod tačke ključanja tečnog vazduha (oko 80 K). Takve temperature se obično računaju od apsolutne nule (vidi apsolutnu nulu) temperature (273,15 °C, ili 0 K) i izražavaju u kelvinima... ... Velika sovjetska enciklopedija

HVM, italijanska kompanija sa sjedištem u Livornu, više od 20 godina razvija i proizvodi širok spektar kriogenih Dewar posuda s različitim radnim pritiscima, različitim sistemima za uklanjanje plinova i tekućina, vertikalnim i horizontalnim, paletiziranim kontrolama itd. . Proizvodi kompanije se koriste za skladištenje i transport gasova na niskim temperaturama. Područja upotrebe:

industrijski
naučnim
hrana
uzgoj ribe
kriobiologija
stočarstvo
kontrola štetočina

Takođe, kompanija je razvila jedinice za terapiju kiseonikom (stacionarni “OXY-BLU” i kompaktni “OXY-LIGHT”).

Svi proizvodi ispunjavaju evropske ADR i TPED zahtjeve (Direktiva 2010/35/UE). Westmedgroup je službeni dobavljač kriogenih posuda za rusko tržište medicinske opreme.

Dewar boca je posuda dizajnirana za dugotrajno skladištenje tvari na visokim ili niskim temperaturama. Konstantna temperatura se održava pasivnim metodama, zbog dobre toplinske izolacije i/ili procesa u uskladištenoj tvari (na primjer, ključanje). Ovo je glavna razlika između Dewar posude i termostata i kriostata.

Prvi kontejner za skladištenje tečnih gasova razvio je 1881. godine nemački fizičar A.F. Weinhold. Bila je to staklena kutija sa duplim zidovima sa vazduhom ispumpanim iz međuzidnog prostora i koristili su je fizičari K. Olševski i S. Vrublevski za skladištenje tečnog kiseonika.

Škotski fizičar Sir James Dewar poboljšao je Weinholdovu staklenu kutiju 1892. godine, pretvorivši je u tikvicu s dvostrukim stijenkama s uskim grlom kako bi se smanjilo isparavanje tekućine. Međuzidni prostor je posrebren i iz njega se evakuiše vazduh. Dewar je objesio cijelu ovu krhku strukturu na opruge u metalnom kućištu. Zahvaljujući svom razvoju, Dewar je bio prvi koji je dobio i skladištio tečni (1898) pa čak i čvrsti (1899) vodonik.

Prve Dewarove tikvice za komercijalnu upotrebu proizvedene su 1904. godine, kada je osnovan njemački proizvođač termos boca Thermos GmbH. U laboratorijama i industriji, Dewar boca se koristi za skladištenje kriofluida, najčešće tekućeg dušika.

U medicini i veterini za dugotrajno skladištenje bioloških materijala na niskim temperaturama koriste se specijalne Dewarove posude.

U geofizici, elektronske komponente i kristali se postavljaju u Dewarove posude kada se rade u vrućim bunarima (od 400K).

Kriostati se razlikuju

prema vrsti rashladnog sredstva koje se koristi (azot, helijum, vodonik, itd.);

prema materijalu od kojeg su napravljeni (staklo, metal, plastika);

za namjenu (za radiotehnička, optička, medicinska i druga istraživanja, za supravodljive magnete, prijemnike zračenja itd.).

Prednost upotrebe vertikalnih kriogenih rezervoara je ušteda prostora u poređenju sa horizontalnim kriogenim rezervoarima. Međutim, vertikalni rezervoari zahtevaju izradu projekta za njihovu ugradnju i registraciju kod Rostechnadzora, za razliku od transportnih kriogenih rezervoara.

Dewarove tikvice pomažu u skladištenju tvari na niskoj ili visokoj temperaturi. Jedna od glavnih kvaliteta takvog uređaja je njegova niska toplinska provodljivost. Zbog toga temperatura može zadržati svoju prvobitnu vrijednost. Osim toga, aktiviranje ovog faktora također je olakšano procesima različitih smjerova koji se javljaju u samoj tvari.

Moderan dizajn plovila

Plovila se prave dewar boce dakle... Oba stakla - i ona unutrašnja i ona spolja - napravljena su od aluminijuma otpornog na toplotu. Ponekad nehrđajući čelik može biti glavna komponenta. Glavno svojstvo tvari za stavljanje u posudu je specifična težina. Između dvije čaše nalazi se kratkospojnik. Trebao bi biti dovoljno jak, ali u isto vrijeme dovoljno tanak. Može biti izrađen od nehrđajućeg čelika ili izdržljive plastike (najnoviji trendovi).

Proizvođači se stalno suočavaju s pitanjem osiguravanja vakuumske brtve zbog postojećeg zatvarača. Da biste to učinili, posuda koja se nalazi izvana prekrivena je posebnom tvari - adsorbentom. Takva tvar je sposobna apsorbirati višak plinova koji se oslobađa unutar posude. Da bi se smanjio gubitak topline, posuda je dodatno prekrivena toplinski izolacijskim materijalom. Da bi se smanjio mogući proces konvekcije, na poklopac je pričvršćen pjenasti cilindar koji pokriva kratkospojnik, ali to ne čini u potpunosti. Svi oni gasovi koji imaju nizak pritisak ispumpavaju se iz područja vakuuma. Površina je pažljivo polirana iznutra.

Helium Dewars

Upotreba helijuma za upotrebu u dizajnu posuda je zbog niskog gubitka topline. Stoga je ova vrsta posuda zaštićena helijumom, hlađenim tečnim dušikom. Za ekran se koriste metali koji dobro provode toplinu. Takva Dewar posuda može imati dva skakača: jedan je napravljen za tečni dušik, drugi je za helijum. Helijumski kratkospojnik je također opremljen ispusnim spojnicama, konektorima za spajanje manometra i sifona. Takve metode kontrole omogućuju vam da izgradite određeni pritisak i kontrolirate izvršene manipulacije.

Područje primjene Dewarovih posuda

Svaka osoba koristi Dewar boce gotovo svaki dan u svom svakodnevnom životu, ponekad potpuno nesvjesna toga. Obična termosica je model posude prilagođen za čuvanje čaja, kafe i drugih pića. Dewarove tikvice se koriste za eksperimentalna istraživanja, pomažući da se tvari ohlade. Osim toga, ova oprema omogućava da biološki uzorci ostanu nepromijenjeni za upotrebu u medicini.

Dewar tenkovi

Cisterne raznih vrsta koriste se za transport rashlađenih tvari na određenu udaljenost. Princip njihove proizvodnje je identičan, samo su zapremine povećane u odnosu na konvencionalne posude. Osnova koja činimobilni dewar tenkoviMogući za upotrebu su zidovi sa duplim dnom. Materijal za izradu stakala je čelik, a od njega se izrađuju nadvratnici. Tečni azot se koristi kao rashladni medij, a rezervoar može biti zaštićen slojem helijuma. Dewar rezervoari pomažu u očuvanju kvaliteta rashlađene supstance u njihovom izvornom stanju.

Toplotna izolacija Dewarovih posuda

Ranije su korišćena dva modela obezbeđivanja toplotne izolacije posude: vakuum i zaštita posude helijumom u sprezi sa ohlađenim azotom. Oba modela su bila vrlo efikasna, ali je u oba slučaja moglo doći do nekih vrlo manjih problema koje je trebalo poboljšati. Konkretno, s mogućim curenjem plina i kršenjem integriteta ljuske, bilo je gotovo nemoguće otkriti. Upotreba različitih vrsta kriogenih tekućina omogućava povećanje sigurnosti pri korištenju posude. Zaista, ako dođe do prevelikog gubitka originalnog proizvoda, posuda može eksplodirati zbog razlike u tlaku između unutrašnjeg i vanjskog okruženja.

Toplotna izolacija cjevovoda za pumpanje dušika

Azot je jedna od supstanci koja zahtijeva stalno praćenje tokom pumpanja i transporta. Zbog toga toplotna izolacija za cjevovode u kontaktu s ovim plinom mora biti odgovarajuća. Češćetoplinska izolacija cjevovodadanas se izvodi u obliku tekućeg keramičkog materijala. Mnoge nevidljive silikonske kuglice ispunjene kiseonikom neprestano se kreću unutar tečne konzistencije. Osnova za takvu tekućinu su akrilni polimeri, sintetička guma i neorganski elementi. Ova kombinacija doprinosi većoj fleksibilnosti i većoj pouzdanosti materijala. Ovaj tekući materijal je obično bijele boje. Suši se dovoljno brzo, formirajući potreban zaštitni film.

Nova metoda toplotne izolacije

Zahvaljujući tehnologijama koje se uvode (upotreba tečne toplotne izolacije) za transport i skladištenje azota i drugih supstanci, proizvodnja Dewarovih tikvica bi takođe trebala postati znatno jeftinija. Istovremeno, koristi od korištenja uređaja u praktične svrhe značajno će se povećati. Ovo se odnosi i na rezervoare i na mala plovila napravljena prema istim karakteristikama.

Prilikom vještačke oplodnje životinja sve se više koristi sperma smrznuta na -196°, koja se čuva u tečnom dušiku u posebnim posudama - Dewar boce.

U stočarstvu se koriste razne vrste domaćih i uvoznih plovila. Najrasprostranjenija posuda je domaće proizvodnje SD 50 kapaciteta 52 litre.

Kada osoblje radi sa tečnim azotom i Dewar posudama, moguće je sljedeće:

smrzavanje izloženih dijelova tijela pri kontaktu s ohlađenim površinama ili izlaganju tekućem dušiku;
vrtoglavica, nesvjestica ili gušenje kao rezultat smanjenja koncentracije kisika u zraku kada ispari velika masa tekućeg dušika;
eksplozija Dewarove posude zbog naglog gubitka vakuuma, brze desorpcije gasova pri zagrevanju posude, kao i zbog isparavanja azota kada je grlo hermetički zatvoreno;
kondenzacija na površinama kiseonika iz vazduha hlađenog tečnim azotom i sagorevanje u kontaktu sa zapaljivim materijalima.

S tim u vezi, sa Dewarovim posudama se mora postupati pažljivo, strogo u skladu sa uputstvima za njihovu upotrebu. U slučaju pada, udara ili iznenadnog udara može doći do oštećenja integriteta vanjskog kućišta ili unutrašnje posude, što je praćeno gubitkom vakuuma. Znak takvog kvara je brzo isparavanje tekućeg dušika i zaleđivanje vanjskog kućišta. Strogo je zabranjeno rukovanje ili zagrijavanje neispravnih Dewarovih posuda u radnim područjima. Dewarova boca koja je izgubila vakuum mora se osloboditi od uskladištene sperme i tečnog azota, a zatim staviti da se zagrijava tri dana u prostoriju u kojoj je zabranjen pristup ljudima.

Dewarove tikvice treba zatvarati samo poklopcima koji su za njih dizajnirani. Zabranjeno je čvrsto zatvarati vrat posude; Isparavanje dijela tekućeg dušika stvara višak tlaka unutar posude, tako da kisik iz vanjskog zraka ne može ući u posudu. Osim toga, povećani pritisak stvara rizik od oštećenja posude ili oslobađanja tekućeg dušika.

Prilikom transporta, Dewar posude i obližnji objekti moraju biti sigurno osigurani kako bi se izbjeglo padove i oštećenja.

Tečni dušik se mora sipati u Dewar posudu kroz fleksibilno metalno crijevo promjera 18 mm; pritisak na manometru u transportnom rezervoaru ne smije biti veći od 0,5 atm. Fleksibilno metalno crijevo mora se spustiti u posudu do dna kako mlaz dušika ne bi izbacio crijevo iz vrata, jer ljudi koji rade u blizini mogu biti ozlijeđeni. Iz Dewar tikvice i posude punjenje se vrši kroz široki metalni lijevak.

Tokom procesa punjenja, strogo je zabranjeno gledati u posudu radi određivanja nivoa tečnosti. Dopunjavanje se smatra završenim kada se iz vrata pojave prve prskanje tečnosti. Posebno treba biti oprezan pri punjenju toplih Dewarovih tikvica, odnosno novih ili zagrijanih. Nemojte puniti Dewarove boce samo tečnim azotom.

Polako umetnite pincete, kanistere i druge predmete u tečni azot kako biste izbjegli prskanje uzrokovano "ključanjem" tekućine u dodiru s toplim predmetima. Kako bi se osiguralo da sperma uvijek bude u tekućem dušiku, Dewarove posude namijenjene njenom skladištenju periodično se dopunjuju kada nivo tečnog dušika padne na 1/2 kapaciteta posude. Nivo azota se prati periodičnim uranjanjem metalnog ili drvenog lenjira u azot.

Tečni dušik, kao isparljivija komponenta, obogaćen je kisikom kao nečistoćom i tehničkim proizvodom. Neprihvatljivo je sadržavati više od 15% tekućeg kisika u smjesi, jer se takva smjesa može zapaliti u kontaktu s organskim proizvodima. Sadržaj kiseonika se prati gasnim analizatorom tipa GKhP-4. U nedostatku gasnog analizatora, nakon svakih 12 punjenja, tečnost iz Dewar posude se ispušta i posuda se puni svježim dušikom. Odvodnjavanje se vrši na posebnom otvorenom prostoru na sigurnom mjestu. U blizini drenažnih površina ne bi trebalo biti drveća, papira, asfalta ili drugih organskih proizvoda.

Kako bi se spriječila kontaminacija posude, fleksibilna metalna crijeva i lijevci se čuvaju u poklopcima. Za uklanjanje “mulja” ili čvrstih čestica potrebno je ocijediti sadržaj posude, isprati posudu čistim tekućim dušikom i staviti na grijanje. Najranije tri dana nakon isušivanja, posuda se ispere toplom (do +30°) vodenom otopinom deterdženta OP-7, a zatim ispere vodom (ne više od +70°). Pranje i čišćenje plovila vrši se u državnim uzgojnim preduzećima i državnim uzgojnim stanicama. Ne zagrijavajte posude. Ova operacija može dovesti do eksplozije.

Osoblje koje radi sa Dewar bocama i tečnim azotom mora nositi zaštitne naočare (po mogućnosti štitnike od pleksiglasa), rukavice ili rukavice. Odjeća ne smije imati džepove, pantalone ne smiju imati manžetne i moraju pokrivati gornji dio cipela. Rukavice treba da budu labave tako da se mogu lako skinuti ako je potrebno. Ako tečni dušik dospije na vašu kožu, odmah isperite zahvaćeno područje s puno vode.

Prostorija u kojoj se radi sa tečnim azotom ili bocama sa hrkanjem mora biti opremljena dovodnom i odsisnom prinudnom ventilacijom, koja obezbeđuje sadržaj kiseonika u vazduhu od najmanje 19%.

Uz prirodnu ventilaciju, rad sa tečnim azotom je dozvoljen u prostoriji čija je zapremina 7000 puta veća od zapremine tečnog azota koji se tamo nalazi.

Smanjenje koncentracije kisika u zraku ispod 16% dovodi do vrtoglavice, nesvjestice ili gušenja bez ikakvih preliminarnih simptoma. Žrtvu treba izvesti na svež vazduh.

Ako pronađete grešku, označite dio teksta i kliknite Ctrl+Enter.