Сосуды дьюара для жидкого азота с испарителем

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 7 июля 2020; проверки требуют 2 правки.

Сосу́д Дью́ара – сосуд, предназначенный для длительного хранения веществ при повышенной или пониженной температуре. Перед помещением в сосуд Дьюара вещество необходимо нагреть или охладить. Постоянная температура поддерживается пассивными методами, за счёт хорошей теплоизоляции и/или процессов в хранимом веществе (например, кипение). В этом основное отличие сосуда Дьюара от термостатов, криостатов.

История изобретения[править | править код]

Первый контейнер для хранения сжиженных газов был разработан в 1881 году немецким физиком А. Ф. Вейнхольдом. Он представлял собой стеклянный ящик с двойными стенками с откачанным из межстеночного пространства воздухом и был использован физиками К. Ольшевским и С. Врублёвским для хранения жидкого кислорода[1][2].

Шотландский физик и химик сэр Джеймс Дьюар в 1892 году усовершенствовал стеклянный ящик Вейнхольда, превратив его в двустенную колбу с узким горлом для уменьшения испарения жидкости. Межстеночное пространство посеребрено и из него откачан воздух. Свой сосуд Дьюар впервые продемонстрировал перед аудиторией на публичной лекции 20 января 1893 года[3]. Всю эту хрупкую конструкцию Дьюар подвесил на пружинах в металлическом кожухе. Благодаря своей разработке Дьюар первым смог получить и сохранить жидкий (1898)[4] и даже пытался получить твёрдый (1899) водород[5].

Первые сосуды Дьюара для коммерческого использования были произведены в 1904 году, когда была основана немецкая фирма Thermos GmbH по производству термосов.

Устройство[править | править код]

Оригинальный сосуд Дьюара представлял собой стеклянную колбу с двойными стенками, из пространства между которыми выкачан воздух. Для уменьшения потерь тепла через излучение обе внутренние поверхности колбы были покрыты отражающим слоем. Дьюар использовал в качестве отражающего покрытия серебро. Подобная конструкция применяется и в современных дешёвых бытовых термосах.

Современные конструкции[править | править код]

Схема сосуда Дьюара

1 – подставка; 2 – вакуумированая полость; 3 – теплоизоляция; 4 – адсорбент; 5 – наружный сосуд; 6 – внутренний сосуд; 7 – горловина; 8 – крышка; 9 – трубка для вакуумирования

Современные сосуды Дьюара конструктивно выполнены несколько иначе. Внутренний и внешний сосуды делают из алюминия или нержавеющей стали. Теплопроводность материала не важна, а прочность и вес играют большую роль. Горловина соединяет внутренний и внешний сосуды. В дьюарах объёмом до 50 л внутренний сосуд крепится только на горловине и она испытывает большие механические нагрузки. Также к ней предъявляются высокие требования по теплопроводности. То есть горловина должна быть прочной, но тонкой. В обычных сосудах горловину делают из нержавеющей стали. В высококачественных сосудах Дьюара горловина изготовляется из прочного армированного пластика. При этом возникает проблема вакуумноплотного крепления металла и пластика. Снаружи внутренний сосуд покрывается адсорбентом, который при охлаждении поглощает остаточные газы из вакуумной полости. Для уменьшения теплопотерь внутренний сосуд покрывают дополнительной теплоизоляцией. К крышке дьюара, для снижения конвекционной теплопередачи прикрепляют пенопластовый цилиндр, который негерметично закрывает горловину. Вакуумную полость откачивают до давления 10−2 Па. От серебрения внутренних поверхностей отказались и заменили его полировкой.

Современные сосуды Дьюара имеют низкие потери от испарения: от 1,5 % в сутки для больших ёмкостей до 5 % в сутки для малых объёмов.

Гелиевые сосуды Дьюара[править | править код]

Схема сосуда Дьюара для гелия

1 – горловина для заливки азота; 2 – головка со штуцерами; 3 – горловина гелиевой ёмкости; 4 – ёмкость для жидкого азота; 5 – тепловые экраны; 6 – ёмкость для жидкого гелия; 7 – теплоизоляция; 8 – адсорбент

Гелий имеет очень маленькую теплоту испарения. Поэтому для снижения теплопотерь в гелиевых дьюарах применяются тепловые экраны, охлаждаемые жидким азотом. Экраны изготавливают из материалов, хорошо проводящих тепло (медь). Такой сосуд Дьюара имеет две горловины: для жидких азота и гелия. Гелиевая горловина оборудована специальными штуцерами для газосброса, подсоединения сифона, манометра, клапана. Гелиевый дьюар нельзя наклонять, он всегда должен находиться в вертикальном положении.

С развитием техники многослойной экранно-вакуумной термоизоляции на рынке появились предложения гелиевых сосудов Дьюара, в которых не используется охлаждение жидким азотом. По утверждениям производителей, в таких сосудах Дьюара потери на испарение составляют 1 % в день для ёмкостей на 100 л.

Азот испаряется из сосуда Дьюара

Назначение и применение[править | править код]

• Для сохранения температуры еды и напитков используются бытовые сосуды Дьюара – термосы.
• В лабораториях и в промышленности сосуд Дьюара используется для хранения криожидкостей, чаще всего жидкого азота.
• В медицине и ветеринарии специальные сосуды Дьюара используются для длительного хранения биологических материалов при низких температурах.
• В геофизике в сосуды Дьюара помещают электронные компоненты и кристаллы при работах в горячих скважинах (от 400К).
• В космонавтике. Детектор прибора NICMOS, установленного на космический телескоп Хаббл, был помещён в сосуд Дьюара с использованием в качестве хладагента азота в твёрдом состоянии.

См. также[править | править код]

• Термос
• Криогеника
• Криостат

Примечания[править | править код]

1. ↑ Хранить тепло и холод: Термос, Популярная механика – 2005, № 3.
2. ↑ А. ВАСИЛЬЕВ, Университеты Польши, КВАНТ, 2005, № 4
3. ↑ К. Мендельсон. На пути к абсолютному нулю. – Рипол Классик. – С. 52. – ISBN 9785458327268.
4. ↑ Classic Kit: Dewar’s flask, Chemistry World, August 2008, Vol 5, No 8
5. ↑ Annales de chimie et de physique

Источники[править | править код]

• Burger, R., U.S. Patent 872 795, «Double walled vessel with a space for a vacuum between the walls», December 3, 1907.
• Сивухин Д. В. Общий курс физики. – М.: Наука, 1975. – Т. II. Термодинамика и молекулярная физика. – 519 с.

Ссылки[править | править код]

• Технические характеристики сосудов Дьюара для хранения азота
• Техника безопасности при работе с жидким азотом и Сосудами Дьюара
• Взрыв сосуда Дьюара при наливании жидкого азота (нарушение ТБ)

Источник

RT RT+ . – 1 60 . – 35 210 . , . 0 10. , , . , . . , . RT RT+ RT 6-35 : / RT 6-50 RT 10-80 RT 10-125 RT 16-50 RT 35-50 , 6,5 10,2 10,0 17,0 37,0 , 54 51 22 189 263 , 284 500 304 540 304 540 438 490 440 755 – 3 3 3 3 6 , 50 80 125 50 50 , 5,2 6,3 6,3 .. 15,3 ( ), 20 500 27 900 28 900 30 900 41 900 / RT+ 1-50 RT+ 2-35 RT+ 3-50 / 3-125 RT+ 6-50 / 6-210 RT+ 10A-50/ 10-80 / 10-125 , 1,0 2,3 3,3 6,5/6,0 10,5 , 13 27 30/2,5 60/16 110/57/25 , 180 320 180 410 224 425/400 285/305 460/360 305 605/530/530 – 3 6/0 6/0 6/6/0 , 50 35 50/125 50/210 50/80/125 , 1,0 2,1 3,2/3,5 4,4/4,0 7,6/6,8/7,0 RT+ 1-10 ( ): RTPlus 1-50: 12 900 . RTPlus 2-35: 15 100 . RTPlus 3-50: 17 900 . RTPlus 3-125: 19 800 . RTPlus 6-50: 22 300 . RTPlus 6-210: 23 900 . RTPlus 10A-50: 29 800 . RTPlus 10-80: 29 900 . RTPlus 10-125: 29 900 . RT+ 13-20 : / RT+ 13-50 / 13B-50 RT+ 13-80 () RT+ 16-50 / 16A-50 RT+ 16-125 / 16-210 RT+ 20-50 , 13,0 13,0 16,0 16,0 21,6 , 126/91 25 157/167 40/12 193 , 305 605 304 565 355 600 355 600/540 355 620 – (- ) 8/6 1 6 0 (6/4) 6 , 50 80 50 125/210 50 , 7,6/7,8 8,5 8,6/8,8 9,0/9,5 9,0 RT+ 13-20 ( ): RTPlus 13-50: 32 900 . RTPlus 13B-50: 33 900 . RTPlus 13-80: 38 500 . RTPlus 16-50: 33 900 . RTPlus 16A-50: 34 900 . RTPlus 16-125: 34 900 . RTPlus 16-210: 37 900 . RTPlus 20-50: 39 800 . / RT+ 35-50 / 35-50 RT+ 35-80 / 35-210 RT+ 35-125 (6/10 ) RT+ 50B / 50B-80 / 50-125 RT+ 60-210 , 36,5 35,0 36,0 50,0 60,0 , 293/.. 60/30 110 252/163/ 100 .. , 455. 670/.. 455 670/740 455 590 500 850 500 .. – (- ) 6/0 6/0 6/10 6 0 (4) , 50/.. 80/210 125 50/80/125 210 , 13,8/.. 14,6/16,6 16,6 19,4/19,1/ 21,6 .. RT+ 35-60 ( ): RTPlus 35-50: 46 900 . RTPlus 35-50 ( ): 46 900 . RTPlus 35-80: 49 900 . RTPlus 35-210: 59 900 . RTPlus 35-125 (6 ): 54 900 . RTPlus 35-125 (10 ): 64 900 . RTPlus 50B: 76 900 . RTPlus 50B-80: 79 900 . RTPlus 50B-125: 81 900 . RTPlus 60-210: 93 000 . 5-7 . . . , , . RT RT+ , . RT RT+ , « »: / +7 (495)374-69-52 . : sales@cryotrade.ru .

Источник

Сосуд Дьюара Chart YDS-6L

Сосуд Дьюара Chart YDS-6 объемом 6 литров для хранения и перевозки жидкого азота. Предназначен для лабораторного и общепромышленного применения.

Сосуд Дьюара Lab L-2002 M

Сосуд Дьюара L-2002 М объемом 2 литра для транспортировки и хранения жидкого азота. Предназначен для лабораторного и промышленного применения.

Сосуд Дьюара MVE Lab 4

Сосуды Дьюара серии MVE Lab 4 вмещает 4 л жидкого азота . Используются в лабораториях и медицинских учреждениях.

Сосуд Дьюара Lab L-2005 M

Сосуд Дьюара L-2005 М объемом 5 литров для транспортировки и хранения жидкого азота. Предназначен для лабораторного и промышленного применения.

Сосуд Дьюара Chart YDS-10L

Сосуд Дьюара Chart YDS-10L объемом 10 литров для хранения и перевозки жидкого азота. Предназначен для лабораторного и общепромышленного применения.

Сосуд Дьюара MVE Lab 5

Сосуды Дьюара серии MVE Lab 5 вмещает 5 л жидкого азота . Используются в лабораториях и медицинских учреждениях.

Сосуд Дьюара Lab L-2012 M

Сосуд Дьюара L2012 объемом 12 литров для транспортировки и хранения жидкого азота. Предназначен для лабораторного и промышленного применения.

Сосуд Дьюара Chart YDS-15L

Сосуд Дьюара Chart YDS-15L объемом 16 литров для хранения и перевозки жидкого азота. Предназначен для лабораторного и общепромышленного применения.

Сосуд Дьюара MVE Lab 10

Сосуды Дьюара серии MVE Lab 10 вмещает 10 л жидкого азота . Используются в лабораториях и медицинских учреждениях.

Сосуд Дьюара Lab L-2025 M

Сосуд Дьюара L2025 объемом 25 литров для транспортировки и хранения жидкого азота. Предназначен для лабораторного и промышленного применения.

Сосуд Дьюара MVE Lab 20

Сосуды Дьюара серии MVE Lab 20 вмещает 20 л жидкого азота . Используются в лабораториях и медицинских учреждениях.

Сосуд Дьюара Chart YDS-20L

Сосуд Дьюара Chart YDS-20 объемом 20 литров для хранения и перевозки жидкого азота. Предназначен для лабораторного и общепромышленного применения.

Сосуд Дьюара Chart YDS-30L

Сосуд Дьюара Chart YDS-30L объемом 31,5 литров для хранения и перевозки жидкого азота. Предназначен для лабораторного и общепромышленного применения.

Сосуд Дьюара MVE Lab 30

Сосуды Дьюара серии MVE Lab 30 вмещает 32 л жидкого азота . Используются в лабораториях и медицинских учреждениях.

Сосуд Дьюара Lab L-2035 M

Сосуд Дьюара L2035 объемом 35 литров для транспортировки и хранения жидкого азота. Предназначен для лабораторного и промышленного применения.

Сосуд Дьюара Chart YDS-35L

Сосуд Дьюара Chart YDS-35 объемом 35,5 литров для хранения и транспортировки жидкого азота. Предназначен для лабораторного и общепромышленного применения.

Сосуд Дьюара Lab L-2050 M

Сосуд Дьюара L2050 объемом 50 литров для транспортировки и хранения жидкого азота. Предназначен для лабораторного и промышленного применения.

Сосуд Дьюара MVE Lab 47

Сосуды Дьюара серии MVE Lab 47 вмещает 47 л жидкого азота . Используются в лабораториях и медицинских учреждениях.

Сосуд Дьюара – специальная емкость, предназначенная для хранения и перевозки сжиженных продуктов разделения воздуха, в частности, жидкого азота. Представляет собой резервуар типа «сосуд в сосуде», межстенное пространство которого имеет экранно-вакуумную изоляцию. Сосуды Дьюара используются в промышленности, сельском хозяйстве, медицине, исследовательских лабораториях. Как правило, сосуд Дьюара используется для хранения и перевозки жидкого азота. Существуют сосуды Дьюара различных моделей и объемов, выбор модели зависит от стоящей перед заказчиком задачи.

Компания «Криотек» продает сосуды Дьюара известных производителей из Франции и США, строго следя за соответствием технических характеристик поставляемого оборудования международным стандартам и ГОСТам. Наши постоянные заказчики – медицинские учреждения, научные лаборатории и промышленные предприятия, где используется жидкий азот.

Источник