Pentru nevoile lor, nu toată lumea are o idee despre dispozitivul său. Acum vă vom spune cum este aranjat acest recipient și de ce, aflându-se în el, lichidele criogenice își păstrează proprietățile.
Prototipul vasului modern
Primul rezervor de stocare pentru lichide criogenice a fost inventat la sfârșitul secolului al XIX-lea în Germania. Apoi a fost o cutie de sticlă cu pereți dubli, între care s-a creat un vid. Omul de știință scoțian J. Dewar a finalizat invenția, dându-i forma unui balon cu gât îngust.
Acest design nu a fost ales întâmplător - gâtul îngust previne evaporarea rapidă a lichidelor criogenice, iar vidul din spațiul dintre pereți ajută la menținerea temperaturii specificate a substanțelor. Pereții din interior au fost placați cu argint, ceea ce asigura o izolare termică suplimentară. Odată cu apariția noilor tehnologii, designul a fost îmbunătățit până când am obținut produsul pe care îl folosim acum.
Construcția Dewars moderne
Produsele moderne cu care suntem obișnuiți sunt oarecum diferite de predecesorii lor. Dacă primii Dewars erau din sticlă, acum sunt din aluminiu sau oțel inoxidabil. Rezistența și greutatea joacă un rol important în alegerea materialului.
Componentele principale ale navei Dewar:
- vas extern și intern;
- gât;
- capac;
- adsorbant pentru spațiul dintre pereți.
Vasele externe și interne sunt conectate în gât. Aerul este evacuat din spațiul dintre ele la o presiune de 10 −2 Pa (se creează un vid). Pereții vasului interior sunt acoperiți cu un adsorbant din exterior. Acest lucru se face pentru a elimina gazele reziduale din spațiul vid.
Gâtul conectează ambele părți ale vasului. În funcție de model, gâtul poate fi suficient de îngust sau de lat (până la 210 mm în diametru). Este fabricat din plastic armat; oțelul inoxidabil poate fi folosit pentru a reduce costul de producție.
Capacul vasului permite o închidere etanșă (dar nu etanșă) a gâtului. De asemenea, este atașat un cilindru de spumă, care îl închide și ajută la eliminarea excesului de azot lichid. Au refuzat să arginteze pereții vasului, înlocuindu-l cu lustruire.
Dacă sunteți în căutarea unor Dewars de înaltă performanță, vă recomandăm să le comandați din magazinul nostru. Toate bunurile sunt însoțite de o garanție, iar o selecție largă de produse vă va permite să alegeți cea mai bună opțiune.
În 1879, fizicianul german A. Weinhold a fost nedumerit de o problemă pur științifică: cum să depozitați hidrogenul lichid sau chiar solid cu un punct de topire de până la -259,2 ° C în laboratoare. Aveau nevoie de un vas care să mențină temperatura atât de scăzută chiar și într-o cameră caldă. S-a găsit calea de ieșire. Omul de știință a venit cu ideea de a conecta două vase de sticlă cu pereți subțiri, așezându-le unul în celălalt, pentru a etanșa gâturile ermetic și a pompa aer din spațiul dintre ele. Astfel, vidul a menținut temperatura recipientului interior, împiedicându-l să se încălzească sau să se răcească (obișnuit geamuri termopan). Fiind și un suflator de sticlă cu experiență, fizicianul nu a avut nicio dificultate, iar rezultatul a fost descris în detaliu în cartea sa „Experimente demonstrative în fizică”, numind cu modestie invenția „sticla lui Weinhold”. Câțiva ani mai târziu, colegul său scoțian James Dewar a îmbunătățit produsul prin argintarea pereților interiori ai vasului pentru a menține mai bine temperatura. Iar „sticla” se transformă într-un „vas Dewar”.
Dar îmbunătățirile nu s-au terminat aici. Deutsch Glassblower Burger, care producea de mult timp baloane pentru laboratoare, a remarcat că un balon Dewar ar putea fi util nu numai în știință, ci și în viața de zi cu zi.
În 1903, Burger a modificat ușor vasul cu vid al scoțianului, punând sticlă fragilă într-o carcasă de metal, echipând-o cu un capac de ceașcă funcțional și primul dintre cei trei dezvoltatori care au descoperit cum să breveteze invenția. Curând a fost anunțat un concurs pentru cel mai bun nume pentru articole noi... Germanii au propus în mod activ diverse nume complicate pentru vas. Cu toate acestea, câștigătorul a fost un locuitor din Munchen care și-a amintit cuvântul grecesc therme (fierbinte). Deci termo-vasul, la fel ca firma care și-a început producția le-au primit numele... În 1904, compania germană THERMOS GMBH începe producția în serie a vaselor Dewar, din acel moment denumite termos.
Desigur, creatorul termosului, James Dewar, a încercat să demonstreze drepturile asupra invenției, care la acel moment aducea deja venituri serioase. Din păcate, omul de știință nu a obținut dreptate, Reingold Burger a rămas singurul dezvoltator indicat în brevet.
De atunci au trecut peste o sută de ani. Acum poți alege un termos de orice capacitate și culoare, într-o carcasă din metal, plastic și chiar sticlă. Și, de exemplu, în vremea sovietică, practic în fiecare familie era un termos mare de tablă în roșu sau albastru, decorat cu flori sau o poză cu soarele răsărit. Luminoasă și strălucitoare, în bucătăria sovietică a fost ținută la vedere ca o piesă de mobilier. Termosurile germane nu au ajuns în Uniune, dar a fost ușor să cumpărați un analog chinezesc. Majoritatea termosurilor aduse în țară au fost produse la fabrica Olen din Beijing. De fapt, numele străine ale companiilor sunt de obicei transcrise, nu traduse, dar „Olen” a decis să lase în umbră chinez nume, intrând pe piața de vest sub numele de Bejiing Deer (cerbul de la Beijing). Astfel, un chinez de tablă cu nume german a intrat în viața noastră.
În general, din acele vremuri, designul termosului nu s-a schimbat, cu excepția unui mic, dar foarte important detaliu - pluta. Acesta, spre deosebire de capacul superior al cupei, nu a fost înșurubat. Cert este că vasul interior al termosului chinezesc era din sticlă și nu avea fire. Deci s-a folosit doar un capac de dop, de obicei din lemn. Desigur, un astfel de vas nu ar putea fi răsturnat, ceea ce nu este întotdeauna posibil în natură sau în călătorii lungi.
Acum există o mare varietate de mărci și varietăți de termosuri: pentru alimente, băuturi, căni termo. Pe scurt, progresul nu stă pe loc. Cu toate acestea, pentru mulți, acesta nu este doar un obiect, ci o amintire caldă a evenimentelor plăcute: o excursie în natură cu prietenii, o călătorie lungă sau o plimbare de iarnă.
Video Ce este un termos?
HVM, o companie italiană cu sediul în Livorno, dezvoltă și produce de peste 20 de ani o gamă largă de Dewar criogenice cu diferite presiuni de lucru, diferite sisteme de evacuare a gazelor și lichidelor, vertical și orizontal, control paletizat etc. Produsele companiei sunt folosite pentru depozitarea și transportul gazelor la temperaturi scăzute. Domenii de utilizare:
- industrial
- științific
- alimente
- piscicultura
- criobiologie
- creșterea animalelor
- combaterea dăunătorilor
De asemenea, compania a dezvoltat unități de oxigenoterapie (staționare „OXY-BLU” și compacte „OXY-LIGHT”).
Toate produsele îndeplinesc cerințele europene ADR și TPED (Directiva 2010/35 / UE). Westmedgroup este furnizorul oficial de vase criogenice pe piața rusă de echipamente medicale.
Vas Dewar - un vas conceput pentru depozitarea pe termen lung a substanțelor la temperaturi ridicate sau scăzute. O temperatură constantă se menține prin metode pasive, datorită unei bune izolații termice și/sau proceselor în substanța depozitată (ex. fierbere). Aceasta este principala diferență dintre un vas Dewar și termostate, criostate.
Primul recipient pentru depozitarea gazelor lichefiate a fost dezvoltat în 1881 de către fizicianul german A.F. Weinhold. Era o cutie de sticlă cu pereți dubli, cu aer evacuat din spațiul dintre pereți și a fost folosită de fizicienii K. Olshevsky și S. Vrublevsky pentru depozitarea oxigenului lichid.
Fizicianul scoțian Sir James Dewar a îmbunătățit cutia de sticlă Weinhold în 1892, transformând-o într-un balon cu pereți dubli, cu un gât îngust pentru a reduce evaporarea lichidului. Spațiul dintre pereți este argintit și aerul este evacuat din acesta. Dewar a suspendat toată această structură fragilă pe arcuri într-o carcasă metalică. Datorită dezvoltării sale, Dewar a fost primul care a putut obține și stoca hidrogen lichid (1898) și chiar solid (1899).
Primele Dewar pentru uz comercial au fost produse în 1904, când a fost fondată compania germană de termos Thermos GmbH. În laboratoare și în industrie, un vas Dewar este folosit pentru depozitarea criolichidelor, cel mai adesea azot lichid.
În medicină și medicina veterinară, Dewar-urile speciale sunt utilizate pentru depozitarea pe termen lung a materialelor biologice la temperaturi scăzute.
În geofizică, componentele electronice și cristalele sunt plasate în Dewars atunci când se lucrează în puțuri fierbinți (de la 400K).
Criostatele diferă
după tipul de agent frigorific utilizat (azot, heliu, hidrogen etc.);
prin materialul din care sunt realizate (sticlă, metal, plastic);
pentru scopul propus (pentru inginerie radio, cercetare optică, medicală și de altă natură, pentru magneți supraconductori, receptoare de radiații etc.).
Avantajul utilizării rezervoarelor criogenice verticale este economisirea spațiului în comparație cu rezervoarele criogenice orizontale. Cu toate acestea, rezervoarele verticale necesită dezvoltarea unui proiect pentru instalarea și înregistrarea lor la autoritățile Rostechnadzor, spre deosebire de rezervoarele criogenice de transport.
Dewars ajută la stocarea unei substanțe la o temperatură care este fie scăzută, fie ridicată. Una dintre principalele calități ale unui astfel de dispozitiv este conductivitatea termică scăzută. Acest lucru permite temperaturii să rămână la valoarea inițială. În plus, activarea acestui factor este facilitată și de procese de diferite direcții care apar în substanța însăși.
Design modern al vasului
Se fac vase vase dewar deci... Ambii pahare - cel din interior si cel din exterior - sunt din aluminiu termorezistent. Uneori, oțelul inoxidabil poate fi folosit ca componentă principală. Principala proprietate a unei substanțe de a o plasa într-un vas este greutatea sa specifică. Există un jumper între cele două pahare. Ar trebui să fie suficient de puternic, dar suficient de subțire în același timp. Poate fi din oțel inoxidabil sau cel mai rezistent plastic (cele mai recente tendințe).
Producătorii se confruntă în mod constant cu problema furnizării unei etanșări cu vid folosind suportul existent. Pentru aceasta, vasul care se află în exterior este acoperit cu o substanță specială - un adsorbant. O astfel de substanță este capabilă să absoarbă excesul de gaze eliberate în interiorul vasului. Pentru a reduce pierderile de căldură, vasul este acoperit suplimentar cu material termoizolant. Pentru a reduce posibilul proces de convecție, pe capac este atașat un cilindru de spumă, care acoperă peretele etanș, dar nu complet. Toate acele gaze care sunt la presiune scăzută sunt evacuate din zona vidului. Suprafața interioară este bine lustruită.
Vase cu heliu Dewar
Utilizarea heliului pentru utilizarea sa în construcția unui vas se datorează pierderilor scăzute de căldură. Prin urmare, acest tip de vas este protejat cu heliu răcit cu azot lichid. Pentru ecran se folosesc metale care conduc bine căldura. Într-un astfel de vas Dewar se pot observa două punți: una este făcută pentru azot lichid, cealaltă pentru heliu. Jumperul cu heliu este, de asemenea, echipat cu fitinguri de relief, conectori pentru un manometru și un sifon. Astfel de metode de control vă permit să creați o anumită presiune și să controlați manipulările efectuate.
Domeniul de aplicare al navelor Dewar
Orice persoană folosește vase Dewar aproape în fiecare zi din viața sa, uneori complet neștiind de acest lucru. Un termos obișnuit este un model de vas adaptat pentru depozitarea ceaiului, cafelei și altor băuturi. Dewars sunt folosiți pentru cercetări experimentale pentru a ajuta la menținerea substanțelor la rece. În plus, acest echipament vă permite să lăsați probe biologice neschimbate pentru utilizarea lor în medicină.
Tancuri Dewar
Rezervoare de diferite tipuri sunt folosite pentru a transporta substanțe refrigerate pe o anumită distanță. Principiul fabricării lor este identic, doar volumele sunt crescute în comparație cu vasele obișnuite. Baza care facetancuri mobile dewarposibil pentru utilizare - pereți cu fund dublu. Materialul pentru fabricarea ochelarilor este oțelul, din care sunt realizate jumperii. Azotul lichid este utilizat ca mediu de răcire; rezervorul poate fi siglat cu un strat de heliu. Rezervoarele Dewar ajută la menținerea calității substanței refrigerate în starea inițială.
Izolarea termică a vaselor Dewar
Anterior, două modele erau folosite pentru a asigura izolarea termică a unui vas: vid și ecranarea vasului cu heliu cuplat cu azot răcit. Ambele modele au fost foarte eficiente, dar în ambele cazuri ar putea exista câteva puncte foarte minore care necesită îmbunătățiri. În special, cu o posibilă scurgere de gaz și încălcarea integrității carcasei, a fost aproape imposibil să o detectăm. Utilizarea lichidelor criogenice de diferite tipuri face posibilă creșterea siguranței la utilizarea vasului. Într-adevăr, în cazul unei pierderi prea mari a produsului original, vasul este capabil să explodeze datorită diferenței de presiune dintre mediul intern și cel extern.
Izolarea termică a conductelor pentru pomparea azotului
Azotul este una dintre substanțele care necesită o monitorizare constantă în timpul pomparii și transportului. Prin urmare, izolația termică pentru conductele în contact cu acest gaz trebuie să fie adecvată. Cel mai adeseaizolarea termică a conductelorastazi se realizeaza sub forma unui material ceramic lichid. Numeroase bile de silicon umplute cu oxigen, invizibile pentru ochi, se deplasează continuu în interiorul consistenței lichide. Baza pentru un astfel de lichid este polimerii acrilici, cauciucul sintetic și elementele anorganice. Această combinație contribuie la o mai mare flexibilitate, o mai mare fiabilitate a materialului. Acest material lichid este de obicei de culoare albă. Se usucă suficient de repede, formând pelicula protectoare necesară.
Noua metoda de izolare termica
Datorită tehnologiilor puse în funcțiune (utilizarea izolației termice lichide) pentru transportul și depozitarea azotului și a altor substanțe, producția de vase Dewar ar trebui, de asemenea, să devină mult mai ieftină. În același timp, beneficiile din utilizarea dispozitivelor în scopuri practice vor crește semnificativ. Acest lucru se aplică atât tancurilor, cât și navelor mici fabricate pe aceeași bază.
