Kapal Dewar. Kapal Dewar dan penyimpanan nitrogen cecair di dalamnya Reka bentuk kapal Dewar moden

Serpihan permohonan paten

Ahli fizik Karol Olszewski dan Zygmunt Wroblewski menggunakan kotak kaca berdinding dua dengan udara dipam keluar dari ruang interwall untuk menyimpan gas cecair. Bekas ini telah dibangunkan oleh ahli fizik Jerman Adolf Ferdinand Weinhold.

Peranti

Kelalang Dewar yang asal ialah kelalang kaca berdinding dua, di antaranya udara dipam keluar. Untuk mengurangkan kehilangan sinaran, kedua-dua permukaan dalaman kelalang disalut dengan lapisan pemantul. Dewar menggunakan perak sebagai salutan reflektif. Reka bentuk yang serupa digunakan dalam termos isi rumah murah moden.

Reka bentuk moden

Kapal Dewar moden direka bentuk secara struktur agak berbeza. Kapal dalam dan luar diperbuat daripada aluminium atau keluli tahan karat. Kekonduksian haba bahan tidak penting, tetapi kekuatan dan berat memainkan peranan yang besar. Leher menghubungkan saluran dalaman dan luaran. Dalam dewar dengan isipadu sehingga 50 liter, kapal dalam hanya dilekatkan pada leher dan ia mengalami tekanan fizikal yang hebat. Ia juga mempunyai keperluan kekonduksian haba yang tinggi. Itu. Leher harus kuat tetapi nipis. Dalam kapal biasa, leher diperbuat daripada keluli tahan karat. Dalam kelalang Dewar berkualiti tinggi, lehernya diperbuat daripada plastik bertetulang tahan lama. Ini menimbulkan masalah pengancing logam dan plastik yang ketat vakum. Bahagian luar bekas dalam ditutup dengan penjerap, yang, apabila disejukkan, menyerap sisa gas dari rongga vakum. Untuk mengurangkan kehilangan haba, kapal dalam ditutup dengan penebat haba tambahan. Untuk mengurangkan pemindahan haba perolakan, silinder buih dipasang pada penutup dewar, yang tidak menutup leher dengan ketat. Rongga vakum dikosongkan pada tekanan 10 -2 Pa. Keperakan permukaan dalaman telah ditinggalkan dan digantikan dengan penggilap.

Kapal Dewar moden mempunyai kehilangan penyejatan yang rendah: daripada 1.5% sehari untuk bekas besar, hingga 5% sehari untuk volum kecil.

Helium Dewar

Gambar rajah kelalang helium Dewar
1 - leher untuk mengisi nitrogen;
2 - kepala dengan kelengkapan;
3 - leher bekas helium;
4 - bekas untuk nitrogen cecair;
5 - skrin haba;
6 - bekas untuk helium cecair;
7 - penebat haba;
8 - penjerap

Pautan

Ciri teknikal, penyimpanan nitrogen dalam kapal Dewar

Yayasan Wikimedia. 2010.

Lihat apakah "kapal Dewar" dalam kamus lain:

- (dinamakan selepas J. Dewar) kapal dengan dinding berganda, di antaranya vakum dicipta [sekurang-kurangnya 1.33 mn/m2 (10 5 mm Hg)], yang memastikan penebat haba yang tinggi bagi bahan yang terletak di dalam kapal. Pemindahan haba dalam D. s. praktikal berlaku...

kapal dewar- Kapal Dewar: a, b kaca; dalam logam untuk gas cecair (nitrogen dan helium). DEWAR VESSEL, kelalang dengan dua dinding bersalut perak di bahagian dalam, dari ruang antara udara telah dipam keluar. Kekonduksian terma gas jarang di antara dinding... ... Kamus Ensiklopedia Bergambar

Sebuah kelalang dengan dinding berkembar berwarna perak di bahagian dalam, dengan udara dipam keluar dari ruang antara mereka. Kekonduksian terma gas jarang di antara dinding adalah sangat kecil sehingga suhu bahan yang diletakkan di dalam kelalang Dewar kekal malar untuk masa yang lama... Kamus ensiklopedia

Sebuah kapal dengan dinding berganda, di antaranya vakum sekurang-kurangnya 1.33 mN/mI (10–5 mm Hg) dicipta, yang memastikan penebat haba yang tinggi bagi isipadu dalaman kapal. Dicadangkan oleh ahli fizik Inggeris J. Dewar pada tahun 1898. Kelalang Dewar yang paling mudah... ... Ensiklopedia teknologi

- [atas nama bahasa Inggeris. ahli fizik dan kimia J. Dewar (1842 1923)] sebuah kapal dengan dinding berganda, di antaranya vakum dicipta, yang menyediakan penebat haba yang tinggi dalam air yang terletak di dalam kapal. Kecil D. s. diperbuat daripada kaca, bekas... ... Kamus Besar Politeknik Ensiklopedia

Untuk oksigen cecair Kelalang Dewar ialah bekas yang direka untuk penyimpanan jangka panjang bahan pada suhu tinggi atau rendah. Bahan mesti dipanaskan atau disejukkan sebelum dimasukkan ke dalam kelalang Dewar. Suhu malar... ... Wikipedia

KAPAL DEWAR- Bejana penyejukan khas untuk membekukan dan menyimpan sperma stud dalam nitrogen cecair. Ia adalah bekas berdinding dua yang diperbuat daripada aloi aluminium atau keluli tahan karat. Penebat haba khas diletakkan di antara dinding. Untuk peningkatan… Istilah dan definisi yang digunakan dalam pembiakan, genetik dan pembiakan haiwan ternakan

- (daripada Cryo... dan keadaan Greek berdiri, tidak bergerak) Termostat di mana unit kerja atau objek yang dikaji dikekalkan pada suhu kurang daripada 120 K (suhu cryogenic) disebabkan oleh sumber sejuk luaran. Biasanya sebagai... Ensiklopedia Soviet yang Hebat

Suhu kriogenik, biasanya suhu di bawah takat didih udara cecair (kira-kira 80 K). Suhu sedemikian biasanya dikira daripada suhu sifar mutlak (Lihat sifar mutlak) (273.15 °C, atau 0 K) dan dinyatakan dalam kelvin... ... Ensiklopedia Soviet yang Hebat

HVM, sebuah syarikat Itali yang beribu pejabat di Livorno, telah membangunkan dan mengeluarkan pelbagai jenis kapal Dewar kriogenik dengan tekanan operasi yang berbeza, sistem penyingkiran gas dan cecair yang berbeza, kawalan berpalet menegak dan mendatar, dsb. selama lebih daripada 20 tahun. Produk syarikat digunakan untuk menyimpan dan mengangkut gas pada suhu rendah. Bidang penggunaan:

perindustrian
saintifik
makanan
penternakan ikan
kriobiologi
penternakan
kawalan serangga

Selain itu, syarikat itu telah membangunkan unit terapi oksigen (pegun "OXY-BLU" dan padat "OXY-LIGHT").

Semua produk memenuhi keperluan ADR dan TPED Eropah (Arahan 2010/35/UE). Westmedgroup ialah pembekal rasmi kapal kriogenik ke pasaran peralatan perubatan Rusia.

Kelalang Dewar ialah bekas yang direka untuk penyimpanan bahan jangka panjang pada suhu tinggi atau rendah. Suhu malar dikekalkan dengan kaedah pasif, disebabkan oleh penebat haba yang baik dan/atau proses dalam bahan yang disimpan (contohnya, pendidihan). Ini ialah perbezaan utama antara kapal Dewar dan termostat dan kriostat.

Bekas pertama untuk menyimpan gas cecair telah dibangunkan pada tahun 1881 oleh ahli fizik Jerman A.F. Weinhold. Ia adalah kotak kaca dengan dinding berganda dengan udara dipam keluar dari ruang interwall dan digunakan oleh ahli fizik K. Olshevsky dan S. Vrublevsky untuk menyimpan oksigen cecair.

Ahli fizik Scotland Sir James Dewar menambah baik kotak kaca Weinhold pada tahun 1892, mengubahnya menjadi kelalang berdinding dua dengan leher sempit untuk mengurangkan penyejatan cecair. Ruang antara dinding berwarna perak dan udara dialihkan daripadanya. Dewar menggantung keseluruhan struktur rapuh ini pada mata air dalam selongsong logam. Terima kasih kepada perkembangannya, Dewar adalah yang pertama mendapatkan dan menyimpan cecair (1898) dan juga pepejal (1899) hidrogen.

Kelalang Dewar pertama untuk kegunaan komersial telah dihasilkan pada tahun 1904, apabila pengeluar kelalang termos Jerman Thermos GmbH diasaskan. Di makmal dan industri, kelalang Dewar digunakan untuk menyimpan cecair krio, selalunya nitrogen cecair.

Dalam perubatan dan perubatan veterinar, kapal khas Dewar digunakan untuk penyimpanan jangka panjang bahan biologi pada suhu rendah.

Dalam geofizik, komponen elektronik dan kristal diletakkan di dalam kapal Dewar apabila bekerja di telaga panas (dari 400K).

Kriostat berbeza-beza

mengikut jenis penyejuk yang digunakan (nitrogen, helium, hidrogen, dll.);

dengan bahan dari mana ia dibuat (kaca, logam, plastik);

untuk tujuan yang dimaksudkan (untuk kejuruteraan radio, optik, perubatan dan penyelidikan lain, untuk magnet superkonduktor, penerima sinaran, dsb.).

Kelebihan menggunakan tangki kriogenik menegak adalah penjimatan ruang berbanding tangki kriogenik mendatar. Walau bagaimanapun, tangki menegak memerlukan pembangunan projek untuk pemasangan dan pendaftarannya dengan Rostechnadzor, tidak seperti tangki kriogenik pengangkutan.

Kelalang Dewar membantu menyimpan bahan pada suhu sama ada rendah atau tinggi. Salah satu kualiti utama peranti sedemikian ialah kekonduksian haba yang rendah. Disebabkan ini, suhu boleh mengekalkan nilai asalnya. Di samping itu, pengaktifan faktor ini juga dipermudahkan oleh proses arah yang berbeza yang berlaku dalam bahan itu sendiri.

Reka bentuk kapal moden

Kapal sedang dibuat kelalang dewar jadi... Kedua-dua cermin mata - yang di dalam dan di luar - diperbuat daripada aluminium tahan panas. Kadangkala keluli tahan karat mungkin menjadi komponen utama. Sifat utama bahan untuk meletakkannya di dalam kapal ialah graviti tentu. Terdapat pelompat di antara dua cermin mata. Ia sepatutnya cukup kuat, tetapi pada masa yang sama cukup nipis. Ia boleh diperbuat daripada keluli tahan karat atau plastik tahan lama (trend terkini).

Pengilang sentiasa berhadapan dengan isu memastikan pengedap vakum disebabkan oleh pengikat sedia ada. Untuk melakukan ini, kapal yang terletak di luar ditutup dengan bahan khas - penjerap. Bahan sedemikian mampu menyerap gas berlebihan yang dibebaskan di dalam kapal. Untuk mengurangkan kehilangan haba, bekas itu juga ditutup dengan bahan penebat haba. Untuk mengurangkan kemungkinan proses perolakan, silinder buih dipasang pada penutup, yang meliputi pelompat, tetapi tidak melakukannya sepenuhnya. Semua gas yang mempunyai tekanan rendah dipam keluar dari kawasan vakum. Permukaan digilap dengan teliti dari dalam.

Helium Dewar

Penggunaan helium untuk digunakan dalam reka bentuk vesel adalah disebabkan kehilangan haba yang rendah. Oleh itu, kapal jenis ini dilindungi dengan helium, disejukkan dengan nitrogen cecair. Untuk skrin, logam yang mengalirkan haba dengan baik digunakan. Kapal Dewar sedemikian boleh mempunyai dua pelompat: satu dibuat untuk nitrogen cecair, satu lagi untuk helium. Pelompat helium juga dilengkapi dengan kelengkapan pelepasan, penyambung untuk menyambungkan tolok tekanan dan sifon. Kaedah kawalan sedemikian membolehkan anda menggunakan tekanan tertentu dan mengawal manipulasi yang dilakukan.

Skop penggunaan kapal Dewar

Setiap orang menggunakan kelalang Dewar hampir setiap hari dalam kehidupan seharian mereka, kadangkala langsung tidak menyedarinya. Termos biasa ialah model kapal yang disesuaikan untuk menyimpan teh, kopi dan minuman lain. Kelalang Dewar digunakan untuk penyelidikan eksperimen, membantu mengekalkan bahan tetap sejuk. Di samping itu, peralatan ini membolehkan sampel biologi kekal tidak berubah untuk digunakan dalam perubatan.

Kereta kebal Dewar

Tangki pelbagai jenis digunakan untuk mengangkut bahan sejuk pada jarak tertentu. Prinsip pembuatan mereka adalah sama, hanya jumlahnya meningkat berbanding dengan kapal konvensional. Asas yang membuatkereta kebal dewar mudah alihKemungkinan untuk digunakan ialah dinding dengan bahagian bawah berganda. Bahan untuk membuat cermin mata adalah keluli, dan ambang pintu diperbuat daripadanya. Nitrogen cecair digunakan sebagai medium penyejukan tangki boleh dilindungi dengan lapisan helium. Tangki Dewar membantu mengekalkan kualiti bahan yang disejukkan dalam keadaan asalnya.

Penebat haba kapal Dewar

Sebelum ini, dua model menyediakan penebat haba untuk kapal telah digunakan: vakum, dan melindungi kapal dengan helium ditambah dengan nitrogen yang disejukkan. Kedua-dua model adalah sangat berkesan, tetapi dalam kedua-dua kes mungkin terdapat beberapa isu yang sangat kecil yang memerlukan penambahbaikan. Khususnya, dengan kemungkinan kebocoran gas dan pelanggaran integriti cangkang, hampir mustahil untuk mengesannya. Penggunaan pelbagai jenis cecair kriogenik membolehkan meningkatkan keselamatan apabila menggunakan kapal. Malah, jika terlalu banyak kehilangan produk asal, kapal boleh meletup kerana perbezaan tekanan antara persekitaran dalaman dan luaran.

Penebat haba saluran paip untuk mengepam nitrogen

Nitrogen adalah salah satu bahan yang memerlukan pemantauan berterusan semasa mengepam dan pengangkutan. Oleh itu, penebat haba untuk saluran paip yang bersentuhan dengan gas ini mestilah sesuai. Lebih kerappenebat haba saluran paiphari ini ia dilakukan dalam bentuk bahan seramik cecair. Banyak bebola silikon yang diisi dengan oksigen, tidak dapat dilihat oleh mata, terus bergerak di dalam konsistensi cecair. Asas bagi cecair tersebut ialah polimer akrilik, getah sintetik, dan unsur bukan organik. Gabungan ini menyumbang kepada fleksibiliti yang lebih besar dan kebolehpercayaan bahan yang lebih besar. Bahan cecair ini biasanya berwarna putih. Ia kering dengan cukup cepat, membentuk filem pelindung yang diperlukan.

Kaedah penebat haba baru

Terima kasih kepada teknologi yang diperkenalkan (penggunaan penebat haba cecair) untuk pengangkutan dan penyimpanan nitrogen dan bahan lain, pengeluaran kapal Dewar juga harus menjadi jauh lebih murah. Pada masa yang sama, faedah menggunakan peranti untuk tujuan praktikal akan meningkat dengan ketara. Ini terpakai kepada kedua-dua tangki dan kapal kecil yang dibuat mengikut ciri yang sama.

Apabila haiwan inseminasi buatan, sperma beku pada -196° semakin digunakan, yang disimpan dalam nitrogen cecair dalam bekas khas - Kelalang Dewar.

Dalam penternakan, pelbagai jenis kapal domestik dan import digunakan. Kapal yang paling banyak digunakan ialah SD 50 yang dihasilkan dalam negara dengan kapasiti 52 liter.

Apabila kakitangan bekerja dengan nitrogen cecair dan kapal Dewar, perkara berikut mungkin:

pembekuan kawasan terdedah badan apabila terkena permukaan yang disejukkan atau terdedah kepada nitrogen cecair;
pening, pengsan atau lemas akibat penurunan kepekatan oksigen di udara apabila jisim besar nitrogen cecair menyejat;
letupan kapal Dewar akibat kehilangan vakum secara tiba-tiba, penyahsorpsian gas yang cepat apabila kapal dipanaskan, serta disebabkan oleh penyejatan nitrogen apabila leher ditutup secara hermetik;
pemeluwapan pada permukaan oksigen udara yang disejukkan oleh nitrogen cecair dan pembakaran apabila terkena bahan mudah terbakar.

Dalam hal ini, kapal Dewar mesti dikendalikan dengan berhati-hati, mengikut arahan penggunaannya. Sekiranya berlaku kejatuhan, hentaman atau kejutan mengejut, integriti selongsong luar atau salur dalaman mungkin rosak, yang disertai dengan kehilangan vakum. Tanda kerosakan sedemikian ialah penyejatan nitrogen cecair yang cepat dan aising selongsong luar. Dilarang sama sekali untuk mengendalikan atau memanaskan kapal Dewar yang rosak di kawasan kerja. Kelalang Dewar yang telah kehilangan vakumnya mesti dibebaskan daripada sperma yang disimpan dan nitrogen cecair, dan kemudian diletakkan untuk dipanaskan selama tiga hari di dalam bilik di mana akses manusia dilarang.

Kelalang Dewar hendaklah hanya ditutup dengan penutup yang direka untuknya. Dilarang menutup leher kapal dengan ketat; Penyejatan sebahagian daripada nitrogen cecair mewujudkan tekanan berlebihan di dalam vesel, jadi oksigen dari udara luar tidak boleh masuk ke dalam kapal. Di samping itu, peningkatan tekanan mewujudkan risiko kerosakan pada kapal atau pembebasan nitrogen cecair.

Semasa mengangkut, kapal Dewar dan objek berdekatan mesti diamankan dengan selamat untuk mengelakkan jatuh dan kerosakan.

Nitrogen cecair mesti dituangkan ke dalam bekas Dewar melalui hos logam fleksibel dengan diameter 18 mm, tekanan pada tolok tekanan dalam tangki pengangkutan hendaklah tidak lebih daripada 0.5 atm. Hos logam fleksibel mesti diturunkan ke dalam kapal ke bahagian bawah supaya aliran nitrogen tidak membuang hos keluar dari leher, kerana orang yang bekerja berdekatan mungkin cedera. Dari kelalang Dewar dan bekas pengisian dijalankan melalui corong logam lebar.

Semasa proses pengisian, adalah dilarang sama sekali untuk melihat ke dalam kapal untuk menentukan paras cecair. Pengisian semula dianggap lengkap apabila percikan pertama cecair muncul dari leher. Penjagaan khusus harus diambil semasa mengisi kelalang Dewar yang hangat, iaitu baru atau dipanaskan. Jangan isi kelalang Dewar dengan nitrogen cecair sahaja.

Masukkan pinset, kanister dan objek lain ke dalam nitrogen cecair perlahan-lahan untuk mengelakkan percikan yang disebabkan oleh "didih" cecair apabila terkena objek panas. Untuk memastikan sperma sentiasa berada dalam nitrogen cecair, kapal Dewar yang dimaksudkan untuk penyimpanannya akan ditambah secara berkala apabila tahap nitrogen cecair menurun kepada 1/2 daripada kapasiti vesel. Tahap nitrogen dipantau dengan merendam pembaris logam atau kayu dalam nitrogen secara berkala.

Nitrogen cecair, sebagai komponen yang lebih mudah meruap, diperkaya dengan oksigen sebagai produk kekotoran dan teknikal. Ia tidak boleh diterima untuk mengandungi lebih daripada 15% oksigen cecair dalam campuran, kerana campuran sedemikian boleh menyala apabila bersentuhan dengan produk organik. Kandungan oksigen dipantau dengan penganalisis gas jenis GKhP-4. Sekiranya tiada penganalisis gas, selepas setiap 12 isi semula, cecair dari bekas Dewar disalirkan dan bekas itu diisi dengan nitrogen segar. Pengeringan dijalankan di kawasan terbuka khas di tempat yang selamat. Tidak boleh ada pokok, kertas, asfalt atau produk organik lain berhampiran kawasan saliran.

Untuk mengelakkan pencemaran kapal, hos dan corong logam fleksibel disimpan dalam penutup. Untuk mengeluarkan "enapcemar" atau zarah pepejal, adalah perlu untuk mengalirkan kandungan kapal, bilas kapal dengan nitrogen cecair tulen dan meletakkannya pada pemanasan. Tidak lebih awal daripada tiga hari selepas penyaliran, kapal itu dibasuh dengan larutan berair hangat (sehingga +30°) detergen OP-7, dan kemudian dibilas dengan air (tidak lebih tinggi daripada +70°). Mencuci dan membersihkan kapal dijalankan di perusahaan pembiakan negeri dan stesen pembiakan negeri. Jangan panaskan bekas. Operasi ini boleh mengakibatkan letupan.

Kakitangan yang bekerja dengan kelalang Dewar dan nitrogen cecair mesti memakai cermin mata keselamatan (sebaik-baiknya perisai kaca plexiglass), sarung tangan atau sarung tangan. Pakaian mesti tiada poket, seluar mesti tiada manset dan mesti menutup bahagian atas kasut. Sarung tangan hendaklah longgar supaya mudah ditanggalkan jika perlu. Jika nitrogen cecair terkena pada kulit anda, segera basuh kawasan yang terjejas dengan air yang banyak.

Bilik di mana mereka bekerja dengan nitrogen cecair atau berdengkur Kelalang Dewar mesti dilengkapi dengan pengudaraan paksa bekalan dan ekzos, memastikan kandungan oksigen di udara sekurang-kurangnya 19%.

Dengan pengudaraan semula jadi, bekerja dengan nitrogen cecair dibenarkan di dalam bilik yang jumlahnya 7000 kali lebih besar daripada jumlah nitrogen cecair yang terletak di sana.

Penurunan kepekatan oksigen dalam udara di bawah 16% membawa kepada pening, pengsan atau lemas tanpa sebarang gejala awal. Mangsa perlu dibawa keluar ke udara segar.

Jika anda mendapati ralat, sila serlahkan sekeping teks dan klik Ctrl+Enter.