Hvað er Dewar Cylinder?
Dec 14, 2023
Hvað er dewar strokka?
Dewar hylki er tegund íláts sem notuð er til að geyma og flytja kryogenísk efni, svo sem fljótandi köfnunarefni, fljótandi súrefni og fljótandi jarðgas. Það samanstendur af innra íláti úr ryðfríu stáli eða öðrum efnum sem þolir lágt hitastig, umkringt ytra íláti sem einangrar gegn hitaflutningi. Rýmið milli innri og ytri íláta er venjulega tæmt eða fyllt með lágþrýstigasi, til að draga enn frekar úr hitaflutningi og viðhalda lágu hitastigi innihaldsins.
Dewar hólkar eru nefndir eftir uppfinningamanni þeirra, James Dewar, skoskum eðlis- og efnafræðingi sem fann upp fyrstu hitaflöskuna árið 1892. Grundvallarreglan um hitaflösku og dewarhylki er sú sama - að viðhalda hitastigi vökva með því að lágmarka hita flutningur á milli innihalds og umhverfis. Hins vegar er umfang og flókið dewar strokka miklu stærra, þar sem þeir eru hannaðir til að geyma mikið magn af kryogenískum efnum til iðnaðar, læknisfræði og vísinda.
Tegundir og notkun dewar strokka
Það eru nokkrar gerðir af dewar strokka, allt eftir stærð þeirra, lögun og virkni. Algengustu tegundirnar eru:
1. Cryogenic fljótandi dewar: Þetta er undirstöðu tegund dewar strokka, sem er notað til að geyma og meðhöndla cryogenic vökva eins og fljótandi köfnunarefni, fljótandi súrefni og fljótandi jarðgas. Það samanstendur af lofttæmdu íláti með litlu opi efst, kallaður háls, sem hægt er að innsigla með korki eða tappa. Kryógeníski vökvinn er fylltur í gegnum hálsinn og hægt er að dreifa honum í gegnum loki eða krana neðst á dewarhylkinu. Cryogenic fljótandi dewar strokka eru notaðir í ýmsum atvinnugreinum, svo sem málmvinnslu, læknisfræði og matvælavinnslu, til að kæla, frysta og varðveita efni.
2. Dewar flaska: Þetta er minni og færanlegri útgáfa af dewar hylki, sem er notað til að flytja lítið magn af frostvökva eða lofttegundum. Það samanstendur af lofttæmdu flösku með mjóum hálsi og tappa og er venjulega borið í hlífðarhylki eða poka. Dewar flöskur eru almennt notaðar á rannsóknarstofum, sjúkrahúsum og rannsóknaraðstöðu, til að geyma og flytja lífsýni, lækningalofttegundir og önnur viðkvæm efni.
3. Open-cryostat dewar: Þetta er sérhæfð tegund af dewar strokka, sem er notaður fyrir tilraunir sem krefjast mikið rúmmáls pláss við cryogenic hitastig. Það samanstendur af lofttæmdu hylki með opnum toppi, sem er fyllt með fljótandi helíum eða köfnunarefni til að búa til stórt frostbað. Hægt er að dýfa sýnum eða tækjum í frostbaðið fyrir tilraunir eins og ofurleiðni, lághita eðlisfræði og efnisfræði.
4. Cryosurgical dewar: Þetta er dewar strokka sem er notað til að framkvæma cryosurgery, læknisaðgerð sem notar mikinn kulda til að eyða óeðlilegum vefjum, svo sem æxlum eða vörtum. Það samanstendur af lofttæmdu hylki með löngum sveigjanlegum nema, sem er fyllt með fljótandi köfnunarefni eða koltvísýringi. Kanninn er settur í vefinn sem á að meðhöndla og frostvökvinn er sleppt til að frjósa og drepa óeðlilegar frumur. Kryoskurðaðgerðir dewar strokka eru notaðir í húðsjúkdómum, kvensjúkdómum og öðrum læknisfræðilegum sérgreinum.
Hönnun og framleiðsla á dewar strokka
Hönnun og framleiðsla dewar strokka er flókið og sérhæft ferli sem krefst sérfræðiþekkingar í efnisfræði, varmafræði og vélaverkfræði. Helstu atriði við hönnun dewar strokka eru:
1. Hitaflutningur: Meginmarkmið dewar strokka er að lágmarka hitaflutning milli innihaldsins og umhverfisins, til að viðhalda lágu hitastigi innihaldsins. Þetta krefst þess að nota efni með litla hitaleiðni, eins og ryðfríu stáli, áli eða gleri. Tómarúmseinangrunin milli innri og ytri skipanna gegnir einnig mikilvægu hlutverki við að draga úr hitaflutningi.
2. Öryggi: Geymsla og meðhöndlun á frystiefnum krefst strangra öryggisráðstafana, til að koma í veg fyrir slys eins og sprengingar, leka eða bruna. Dewar hólkar verða að vera hannaðir og framleiddir til að standast háan þrýsting og högg og til að koma í veg fyrir að frystir lofttegundir eða vökvar komist út. Þeir verða einnig að vera búnir öryggisbúnaði eins og þrýstilokum, rofdiskum og viðvörunum.
3. Aðgengi: Dewar hólkar verða að vera hannaðir þannig að auðvelt sé að nálgast það, fylla og afgreiða frystiefnið. Þetta felur í sér eiginleika eins og breitt op að ofan, hallandi botn fyrir fulla tæmingu og loki eða krana fyrir stýrða skömmtun.
Framleiðsluferlið dewar strokka felur í sér nokkur skref, þar á meðal:
1. Efnisval og undirbúningur: Innri og ytri ílát dewar strokka eru venjulega úr mismunandi efnum, svo sem ryðfríu stáli og kolefnisstáli. Efnin verða að vera valin út frá samhæfni þeirra við frystiefni, hitaeiginleika þeirra og vélrænan styrk. Þau eru síðan skorin, mótuð og slípuð í þá stærð og lögun sem óskað er eftir.
2. Samsetning: Innri og ytri skipin eru sett saman og soðin saman, með því að nota sérhæfða suðutækni eins og TIG eða rafeindageislasuðu. Tómarúmseinangrunin verður til með því að tæma rýmið á milli keranna, eða með því að fylla það með lágþrýstigasi eins og helíum eða köfnunarefni.
3. Prófanir og gæðaeftirlit: Dewar strokka er látinn fara í ýmsar prófanir til að tryggja öryggi þess og áreiðanleika. Þessar prófanir fela í sér þrýstiprófun, lekaprófun og hitauppstreymi. Dewar hylkin verður einnig að uppfylla ýmsa staðla og reglugerðir, svo sem ASME ketils og þrýstihylkiskóða, til að tryggja að hann uppfylli öryggisstaðla.
Niðurstaða
Dewar strokka eru nauðsynlegir þættir í geymslu og flutningi á frystiefnum og gegna mikilvægu hlutverki í margs konar atvinnugreinum og notkun. Þau eru hönnuð og framleidd af alúð til að tryggja öryggi þeirra, áreiðanleika og skilvirkni. Eftir því sem tækninni fleygir fram og ný forrit fyrir kryogenísk efni koma fram mun eftirspurnin eftir dewar strokka halda áfram að aukast og hönnun þeirra og framleiðsla mun þróast til að mæta nýjum áskorunum og kröfum.