Dėl savo poreikių ne visi turi idėją apie savo įrenginį. Dabar mes jums pasakysime, kaip šis konteineris yra išdėstytas ir kodėl kriogeniniai skysčiai išlaiko savo savybes.
Šiuolaikinio laivo prototipas
Pirmoji kriogeninių skysčių talpykla buvo išrasta XIX amžiaus pabaigoje Vokietijoje. Tada tai buvo stiklinė dėžė su dvigubomis sienelėmis, tarp kurių buvo sukurtas vakuumas. Škotijos mokslininkas J. Dewaras patobulino išradimą, suteikdamas jam kolbos siauru kakleliu formą.
Toks dizainas pasirinktas neatsitiktinai – siauras kaklelis neleidžia greitai išgaruoti kriogeniniams skysčiams, o tarpsieninėje erdvėje esantis vakuumas padeda palaikyti norimą medžiagų temperatūrą. Sienos iš vidaus buvo sidabruotos, o tai suteikė papildomą šilumos izoliaciją. Atsiradus naujoms technologijoms, dizainas buvo tobulinamas, kol gavome produktą, kurį naudojame dabar.
Šiuolaikinių Dewar laivų projektavimas
Šiuolaikiniai produktai, prie kurių esame įpratę, šiek tiek skiriasi nuo savo pirmtakų. Nors pirmieji Dewars buvo pagaminti iš stiklo, dabar jie gaminami iš aliuminio arba nerūdijančio plieno. Svarbų vaidmenį renkantis medžiagą vaidina stiprumas ir svoris.
Pagrindiniai Dewar laivo komponentai:
- išorinis ir vidinis indas;
- kaklas;
- dangtis;
- adsorbentas tarpsieninei erdvei.
Išoriniai ir vidiniai indai yra sujungti ties kakle. Iš tarpo tarp jų išpumpuojamas oras iki 10–2 Pa slėgio (susidaro vakuumas). Vidinio indo sienelės iš išorės padengtos adsorbentu. Tai buvo padaryta siekiant pašalinti likusias dujas iš vakuuminės erdvės.
Kaklas jungia abi indo dalis. Priklausomai nuo modelio, kaklas gali būti siauras arba pakankamai platus (iki 210 mm skersmens). Jis pagamintas iš sustiprinto plastiko, nerūdijantis plienas gali būti naudojamas siekiant sumažinti gamybos sąnaudas.
Indo dangtelis leidžia sandariai (bet ne hermetiškai) uždaryti kaklą. Prie jo papildomai pritvirtintas putplasčio cilindras, kuris jį uždaro ir padeda nukraujuoti skysto azoto perteklių. Jie atsisakė indo sienelių sidabravimo, pakeisdami jį poliravimu.
Jei ieškote didelio našumo Dewars, rekomenduojame juos užsisakyti iš mūsų parduotuvės. Visoms prekėms suteikiama garantija, o didelis prekių pasirinkimas leis išsirinkti geriausią variantą.
1879 metais vokiečių fiziką A. Weinhold suglumino grynai mokslinė problema: kaip laboratorijose laikyti skystą ar net kietą vandenilį, kurio lydymosi temperatūra siekia -259,2 °C. Reikėjo indo, galinčio palaikyti tokią žemą temperatūrą net ir šiltoje patalpoje. Išėjimas rastas. Mokslininkas sugalvojo sujungti du plonasienius stiklinius indus, įdedant vieną į kitą, hermetiškai sulituoti kakliukus ir išpumpuoti orą iš tarpo tarp jų. Taigi vakuumas palaikė vidinės talpyklos temperatūrą, neleisdamas jai įkaisti ar atvėsti (įprasta langų stiklai). Būdamas ir patyręs stiklo pūtėjas, fizikas nesunkiai aprašė rezultatą savo knygoje „Demonstraciniai fizikos eksperimentai“, išradimą kukliai pavadindamas „Weinholdo buteliu“. Po kelerių metų jo kolega škotas Jamesas Dewaras patobulino gaminį sidabrindamas vidines indo sieneles, kad geriau išlaikytų temperatūrą. Ir „butelis“ virsta „Dewar indu“.
Tačiau patobulinimai tuo nesibaigė. Deutsch stiklo pūtėjas Burgeris, ilgą laiką gaminęs kolbas laboratorijoms, pažymėjo, kad Dewar indas gali būti naudingas ne tik moksle, bet ir kasdieniame gyvenime.
1903 m. Burgeris šiek tiek modifikavo škotų vakuuminį indą, sudrėkindamas trapų stiklą metaliniu apvalkalu, suteikdamas jam funkcinį puodelio dangtelį, ir buvo pirmasis iš trijų kūrėjų, atspėjusių patentuoti išradimą. Netrukus buvo paskelbtas geriausio vardo konkursas naujovės. Vokiečiai aktyviai siūlė įvairius įmantrius laivo pavadinimus. Tačiau nugalėtoju tapo Miuncheno gyventojas, prisiminęs graikišką žodį therme (karštas). Taigi termoindas, lygiai toks pat kaip įmonė, kuri pradėjo gamybą gavo savo vardą. 1904 m. Vokietijos įmonė THERMOS GMBH pradėjo serijinę Dewar laivų, nuo to laiko vadinamų termosais, gamybą.
Natūralu, kad termoso kūrėjas Jamesas Dewaras bandė įrodyti teises į išradimą, kuris tuo metu jau atnešė rimtų pajamų. Deja, mokslininkas nepasiekė teisingumo, o Reinholdas Burgeris liko vienintelis patente nurodytas kūrėjas.
Nuo to laiko praėjo daugiau nei šimtas metų. Dabar galite rinktis bet kokios talpos ir spalvos termosą metaliniame, plastikiniame ir net stikliniame dėkle. Ir, pavyzdžiui, sovietiniais laikais beveik kiekvienoje šeimoje buvo didelis skardinis raudonos arba mėlynos spalvos termosas, papuoštas gėlėmis Arba tekančios saulės nuotrauka. Ryškus ir blizgus, sovietinėje virtuvėje buvo matomas kaip baldas. Vokiški termosai Sąjungos nepasiekė, bet kinišką atitikmenį nusipirkti buvo nesunku. Dauguma į šalį atvežtų termosų buvo pagaminti Pekino elnių gamykloje. Tiesą sakant, užsienio įmonių pavadinimai dažniausiai yra transkribuojami, o ne verčiami, tačiau Olen nusprendė palikti kinų pavadinimą, į Vakarų rinką patekęs kaip Bejiing Deer (Pekino elnias). Taip į mūsų gyvenimą įėjo alavinis kinietis vokišku vardu.
Apskritai termoso dizainas nuo to laiko nepasikeitė, išskyrus nedidelę, bet labai svarbią detalę - kamščius. Ji, skirtingai nei viršutinis dangtelis-puodelis, neužsuko. Faktas yra tas, kad kiniško termoso vidinis indas buvo sudarytas iš stiklo ir neturėjo siūlų. Taigi buvo naudojamas tik dangtelis-kištukas, dažniausiai medinis. Natūralu, kad tokio indo nebuvo galima apversti, o tai ne visada įmanoma gamtoje arba ilgose kelionėse.
Dabar yra didžiulė termosų markių ir veislių įvairovė: maistui, gėrimams, termo puodeliams. Žodžiu, progresas nestovi vietoje. Tačiau daugeliui tai ne tik objektas, o šiltas malonių įvykių priminimas: išvyka į gamtą su draugais, ilga kelionė ar žiemos pasivaikščiojimas.
Video Kas yra termosas?
Italijos įmonė HVM, kurios būstinė yra Livorne, jau daugiau nei 20 metų projektuoja ir gamina įvairius kriogeninius Dewars su įvairiais darbiniais slėgiais, įvairiomis dujų ir skysčių šalinimo sistemomis, vertikaliu ir horizontaliu, paletiniu valdymu ir kt. Įmonės produkcija naudojama dujų laikymui ir transportavimui žemoje temperatūroje. Naudojimo sritys:
- pramoninis
- mokslinis
- maistas
- žuvų auginimas
- kriobiologija
- gyvulininkystė
- kenkėjų kontrolė
Taip pat įmonė sukūrė deguonies terapijos įrenginius (stacionarius „OXY-BLU“ ir kompaktiškus „OXY-LIGHT“).
Visi gaminiai atitinka Europos reikalavimus ADR ir TPED (Direktyva 2010/35/UE). Westmedgroup yra oficialus kriogeninių indų tiekėjas Rusijos medicinos įrangos rinkai.
Dewar indas – indas skirtas ilgalaikiam medžiagų laikymui aukštesnėje arba žemoje temperatūroje. Pastovi temperatūra palaikoma pasyviais metodais, gerai izoliuojant šilumą ir (arba) vykstančius procesus saugomoje medžiagoje (pvz., virinant). Tai yra pagrindinis skirtumas tarp Dewar indo ir termostatų bei kriostatų.
Pirmąjį konteinerį suskystintoms dujoms laikyti 1881 metais sukūrė vokiečių fizikas A.F.Weinholdas. Tai buvo dvisienė stiklinė dėžutė, kurioje iš tarpo tarp sienų buvo pašalintas oras, o fizikai K. Olševskis ir S. Vrublevskis naudojo skystam deguoniui laikyti.
Škotų fizikas seras Jamesas Dewaras 1892 metais patobulino Weinhold stiklinę dėžę, paversdamas ją siaurakakle dvisiene kolba, kad sumažintų skysčio garavimą. Tarpas tarp sienų yra pasidabruotas ir iš jo išpumpuojamas oras. Dewar pakabino visą šią trapią konstrukciją ant spyruoklių metaliniame korpuse. Dėl savo vystymosi Dewaras pirmasis gavo ir išsaugojo skystą (1898) ir net kietą (1899) vandenilį.
Pirmieji komerciniam naudojimui skirti Dewars buvo pagaminti 1904 m., kai buvo įkurta Vokietijos termosų įmonė Thermos GmbH. Laboratorijose ir pramonėje Dewar indas naudojamas krioskysčiams, dažniausiai skystam azotui, laikyti.
Medicinoje ir veterinarijoje specialūs Dewar indai naudojami ilgalaikiam biologinių medžiagų laikymui žemoje temperatūroje.
Geofizikoje elektroniniai komponentai ir kristalai dedami į Dewar indus, kai dirbama karštuose šuliniuose (nuo 400K).
Kriostatai skiriasi
pagal naudojamo šaltnešio rūšį (azotas, helis, vandenilis ir kt.);
pagal medžiagą, iš kurios jie pagaminti (stiklas, metalas, plastikas);
pagal paskirtį (radiotechnikos, optinių, medicinos ir kitų tyrimų, superlaidžių magnetų, spinduliuotės imtuvų ir kt.).
Kriogeninių vertikalių rezervuarų naudojimo pranašumas yra vietos taupymas, palyginti su horizontaliomis kriogeninėmis talpyklomis. Tačiau vertikalioms talpykloms, skirtingai nei transportinėms kriogeninėms talpykloms, reikia parengti jų įrengimo ir registravimo Rostekhnadzor institucijose projektą.
Dewar indai padeda laikyti medžiagą žemesnėje arba aukštesnėje temperatūroje. Viena iš pagrindinių tokio prietaiso savybių yra mažas šilumos laidumas. Dėl šios priežasties temperatūra gali išlaikyti pradinę vertę. Be to, šio faktoriaus aktyvavimą taip pat palengvina pačioje medžiagoje vykstantys įvairių krypčių procesai.
Modernus laivo dizainas
Gaminami laivai dewar laivai taigi... Abu stiklai – tiek viduje, tiek išorėje yra pagaminti iš karščiui atsparaus aliuminio. Kartais nerūdijantis plienas gali būti naudojamas kaip pagrindinis komponentas. Pagrindinė medžiagos savybė patalpinti ją į indą yra savitasis svoris. Tarp dviejų stiklų yra džemperis. Jis turėtų būti pakankamai stiprus, bet tuo pačiu ir pakankamai plonas. Jis gali būti pagamintas iš nerūdijančio plieno arba iš patvariausio plastiko (paskutinės tendencijos).
Gamintojai nuolat susiduria su vakuuminio sandarinimo užtikrinimo klausimu dėl esamo tvirtinimo. Norėdami tai padaryti, išorėje esantis indas yra padengtas specialia medžiaga - adsorbentu. Tokia medžiaga gali sugerti indo viduje išsiskiriančių dujų perteklių. Siekiant sumažinti šilumos nuostolius, indas papildomai padengiamas šilumą izoliuojančia medžiaga. Siekiant sumažinti galimą konvekcinį procesą, prie dangčio pritvirtinamas putplasčio cilindras, kuris uždengia trumpiklį, tačiau to visiškai nepadaro. Visos tos dujos, kurių slėgis žemas, išpumpuojamos iš vakuuminio regiono. Paviršius kruopščiai poliruotas iš vidaus.
Helis Dewarsas
Helis naudojamas indų projektavimui dėl mažų šilumos nuostolių. Todėl šio tipo indai yra ekranuoti heliu, aušinamu skystu azotu. Ekranui naudojami metalai, kurie gerai praleidžia šilumą. Tokiame Dewar inde galima pastebėti du džemperius: vienas skirtas skystam azotui, kitas – heliui. Helio trumpiklis taip pat tiekiamas su drenažo jungiamosiomis detalėmis, jungtimis manometrui ir sifonui prijungti. Tokie valdymo metodai leidžia sukurti tam tikrą slėgį ir kontroliuoti atliekamas manipuliacijas.
Dewar laivų taikymo sritis
Bet kuris žmogus savo gyvenime beveik kiekvieną dieną naudojasi Dewar laivais, kartais visiškai to nežinodamas. Paprastas termosas yra indo modelis, pritaikytas arbatai, kavai ir kitiems gėrimams konservuoti. Dewars naudojami eksperimentiniams tyrimams, padedantiems išlaikyti medžiagas vėsias. Be to, ši įranga leidžia palikti nepakitusius biologinius mėginius, skirtus naudoti medicinoje.
Dewar tankai
Įvairių tipų cisternos naudojamos šaldomoms medžiagoms gabenti per atstumą. Jų gamybos principas identiškas, tik didinami tūriai lyginant su įprastais indais. Pamatas, kuris sukuriamobilūs dewar tankaigalimas pritaikymas - sienos su dvigubu dugnu. Medžiaga akinių gamybai yra plienas, iš jo gaminami džemperiai. Skystas azotas naudojamas kaip aušinimo terpė, bakas gali būti ekranuotas helio sluoksniu. Dewar rezervuarai padeda išlaikyti atšaldytos medžiagos pirminės būsenos savybes.
Dewar laivų šiluminė izoliacija
Anksčiau buvo naudojami du indo šiluminės izoliacijos modeliai: vakuuminis ir indo ekranavimas heliu, sujungtu su atšaldytu azotu. Abu modeliai buvo labai veiksmingi, tačiau abiem atvejais gali būti labai mažų dalykų, kuriuos reikėjo patobulinti. Visų pirma, dėl galimo dujų nuotėkio ir korpuso vientisumo pažeidimo jo buvo beveik neįmanoma aptikti. Įvairių rūšių kriogeninių skysčių naudojimas leidžia padidinti indo naudojimo saugumą. Juk per daug praradus pirminį gaminį, indas gali sprogti dėl slėgio skirtumo tarp vidinės ir išorinės aplinkos.
Vamzdynų, skirtų azotui siurbti, šilumos izoliacija
Azotas yra viena iš medžiagų, kurią siurbiant ir transportuojant reikia nuolat stebėti. Todėl su šiomis dujomis besiliečiančių vamzdynų šiluminė izoliacija turi būti tinkama. Dažniausiaivamzdynų šilumos izoliacijašiandien ji atliekama skystos keraminės medžiagos pavidalu. Skystos konsistencijos viduje nuolat juda daug akiai nematomų deguonies pripildytų silikoninių rutuliukų. Tokio skysčio pagrindas yra akrilo polimerai, sintetinė guma ir neorganiniai elementai. Šis derinys prisideda prie didesnio lankstumo, didesnio medžiagos patikimumo. Tokia skysta medžiaga dažniausiai būna baltos spalvos. Jis pakankamai greitai išdžiūsta, suformuodamas reikiamą apsauginę plėvelę.
Naujas šilumos izoliacijos būdas
Dėl pradedamų eksploatuoti technologijų (skystos šilumos izoliacijos panaudojimas) azoto ir kitų medžiagų transportavimui ir saugojimui, Dewar laivų gamyba taip pat turėtų atpigti. Tuo pačiu metu prietaisų naudojimo praktiniais tikslais nauda žymiai padidės. Tai taip pat taikoma bakams ir mažiems laivams, pagamintiems tuo pačiu pagrindu.
