Ce poți găti din calmar: rapid și gustos

Baloanele Dewar 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. Datorită acestui fapt, temperatura își poate menține valoarea inițială. În plus, activarea acestui factor este facilitată și de procese de direcții diferite care apar în substanța însăși.

Design modern al vasului

Se fac vase baloane dewar deci... Ambii pahare - cel din interior si cel din exterior - sunt din aluminiu termorezistent. Uneori, oțelul inoxidabil poate fi componenta principală. Proprietatea principală a unei substanțe de a o plasa într-un vas este greutate specifică. Există un jumper între cele două pahare. Ar trebui să fie suficient de puternic, dar în același timp suficient de subțire. Poate fi realizat din oțel inoxidabil sau plastic rezistent (cele mai recente tendințe).

Producătorii se confruntă în mod constant cu problema asigurării unei etanșări în vid datorită dispozitivului de fixare existent. Pentru a face acest lucru, vasul care este situat 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 jumperul, dar nu o face complet. Toate acele gaze care au presiune scăzută sunt pompate din regiunea vidului. Suprafața este lustruită cu grijă din interior.

Heliu Dewars

Utilizarea heliului pentru utilizarea în proiectarea vaselor se datorează pierderilor scăzute de căldură. De aceea acest tip Vasul este protejat cu heliu, răcit cu azot lichid. Pentru ecran se folosesc metale care conduc bine căldura. Un astfel de vas Dewar poate avea două jumperi: unul este făcut pentru azot lichid, celălalt este pentru heliu. Jumperul cu heliu este, de asemenea, echipat cu fitinguri de descărcare, conectori pentru conectarea unui manometru și un sifon. Astfel de metode de control vă permit să aplicați o anumită presiune și să controlați manipulările efectuate.

Domeniul de aplicare al navelor Dewar

Fiecare persoană folosește flacoanele Dewar aproape în fiecare zi în viața de zi cu zi, uneori complet inconștientă de acest lucru. Un termos obișnuit este un model de vas adaptat pentru depozitarea ceaiului, cafelei și a altor băuturi. Baloanele Dewar sunt folosite pentru cercetări experimentale, ajutând la menținerea rece a substanțelor. În plus, acest echipament permite ca probele biologice să rămână neschimbate pentru utilizare în medicină.

Tancuri Dewar

Tancuri diverse tipuri folosit pentru transportul substanţelor refrigerate pe o anumită distanţă. Principiul fabricării lor este identic, doar volumele sunt crescute în comparație cu vasele convenționale. Baza care facetancuri mobile dewarPosibili de utilizare sunt pereții cu fund dublu. Materialul pentru fabricarea paharelor este oțel, iar buiandrugurile sunt realizate din acesta. Azotul lichid este utilizat ca mediu de răcire; rezervorul poate fi protejat cu un strat de heliu. Rezervoarele Dewar ajută la păstrarea calităților substanței refrigerate în starea lor inițială.

Izolarea termică a vaselor Dewar

Anterior, au fost utilizate două modele de asigurare a izolației termice pentru un 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 o încălcare a integrității carcasei, a fost aproape imposibil să o detectăm. Utilizarea diferitelor tipuri de lichid criogenic permite creșterea siguranței la utilizarea vasului. Într-adevăr, dacă produsul inițial se pierde prea mult, vasul poate exploda din cauza 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. Mai desizolarea termică a conductelorastazi se realizeaza sub forma unui material ceramic lichid. Multe 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 și o mai mare fiabilitate a materialului. Un astfel de material lichid apare de obicei alb. Se usucă suficient de repede, formând pelicula protectoare necesară.

Noua metoda de izolare termica

Datorită tehnologiilor introduse (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 utilizării dispozitivelor în scopuri practice vor crește semnificativ. Acest lucru se aplică atât tancurilor, cât și navelor mici realizate după aceleași caracteristici.

Balonul Dewar este bunicul termosurilor moderne. Astăzi nu există probleme cu economisirea produse necesare perioadă lungă de timp la o anumită temperatură. Motivul inventării unui astfel de vas a fost că fizicienii nu au avut posibilitatea de a stoca gaze în stare lichidă de ceva timp. Balonul Dewar pentru azot lichid a fost tocmai invenția care a rezolvat cu succes problema. Și, așa cum se întâmplă întotdeauna, o mană divină pentru lucrări științificeși-a găsit aplicarea în viața de zi cu zi.

Poveste

Așa-numitul balon Dewar datează din 1881. Omul de știință german Adolf Ferdinand Weinhold a dezvoltat primul recipient care a fost folosit pentru depozitarea gazului lichefiat.

Era o cutie de sticlă cu pereți dubli. O caracteristică specială a designului a fost că aerul a fost pompat din spațiul dintre pereți. Oxigenul lichid ar putea fi stocat într-un astfel de vas. Inventatorul a numit vasul „sticlă Weinhold”.

În 1892, chimistul și fizicianul scoțian Sir James Dewar a adus unele îmbunătățiri designului lui A.F. Weinhold. Cutia de sticlă și-a schimbat forma și a devenit un balon cu gât îngust, ceea ce a redus semnificativ evaporarea lichidului. În plus, conform instrucțiunilor lui Dewar, spațiul interstițial era argintit. Pentru prima dată s-a obținut și stocat nu numai hidrogen lichid, ci și solid.

Prima demonstrație a avut loc la o prelegere publică în ianuarie 1893, iar producția de masă a navelor a început în 1904. Thermos GmbH (Germania) a fost fondată pentru fabricarea baloanelor termos și a preluat implementarea invenției în scopuri comerciale.

Principiul de funcționare

Cum funcționează un balon Dewar? Designul dispozitivului este izbitor prin simplitatea sa ingenioasă: un balon din sticlă sau metal cu pereți dubli, între care aerul este evacuat. Acest sistem reduce semnificativ conductivitatea termică a pereților.

Cantitatea foarte mică rămasă de molecule de aer transferă temperatura ambiantă în conținutul balonului Dewar. Această conductivitate termică reziduală provoacă evaporarea constantă și treptată a gazului lichid.

Aceasta, la rândul său, duce la o creștere a presiunii în interiorul recipientului. Pentru a evita o explozie inevitabila, dispozitivul este echipat cu o supapă de siguranță sau nu este etanș închis. Un dop închis slab are un efect redus asupra evaporării azotului lichid. Transferul de căldură de jos în sus are loc lent, iar zona găurii din vas este neglijabilă.

Astfel, gazul este eliberat treptat. Pierderea substanței este nesemnificativă, de exemplu, un kilogram de aer lichid va pierde doar 4 grame pe parcursul a 10 zile de depozitare.

Acest dispozitiv face posibilă stocarea și transportul gazului în stare lichidă pentru o perioadă lungă de timp, ceea ce este foarte important pentru industria modernă.

Modele

În multe industrii, baloanele Dewar sunt folosite în diverse scopuri. Există mai multe modele:

seria X, XT, LD - gât din aluminiu, fibră de sticlă, utilizat pentru transportul și depozitarea azotului lichid și a biomaterialelor;
seria SK, SDP - cu gât din fibră de sticlă, din aluminiu, utilizat pentru transportul și depozitarea unor cantități mici de azot lichid;
Seria SDS - gât din aluminiu, fibră de sticlă folosită pentru transportul și depozitarea biomaterialelor;
vertical (volum 28-660 litri) - din otel inoxidabil, folosit pentru transportul si depozitarea protoxidului de azot, azotului lichid, dioxidului de carbon, argonului, oxigenului;
orizontală - din oțel inoxidabil, folosit pentru depozitarea azotului lichid.

În plus, a fost stăpânită producția de tancuri uriașe de cale ferată și rutieră. Există și nave special echipate care transportă cantități mari de gaz lichefiat.

Aplicație

Baloanele Dewar sunt utilizate pe scară largă în industriile moderne. Cel mai adesea dispozitivul este utilizat:

în viața de zi cu zi - pentru depozitarea pe termen lung a băuturilor, alimentelor (termose);
în industrie, laboratoare - pentru conservarea azotului lichid și a altor criofluide;
in medicina si medicina veterinara - pentru depozitarea materialului biologic;
în geofizică - pentru lucrul în puțuri fierbinți (cristalele și componentele electronice sunt plasate într-un vas).

Preţ

În prezent, piața oferă o mare varietate de mărci și tipuri de termos. Produsele de uz casnic mici sunt folosite pentru alimente sau lichide (ceai, cafea). Prețul, în funcție de volumul, materialul și marca producătorului, poate varia de la 5 USD la 50 USD.

Costul acelor nave care sunt utilizate la scară industrială și sunt numite vase Dewar este cu un ordin de mărime mai mare. Pretul este determinat de volumul si calitatea manoperei. Un dispozitiv bun, de volum mare poate costa câteva sute de dolari:

model X-40SP (Uzina de echipamente de transport Harkov, Ucraina) - 650 USD;
model L2050 (Cryo Diffusion, Franța) - 1050 USD;
model XT-3 (Taylor-Wharton, Slovacia) - 220 USD.

Rezervoarele, rutiere sau feroviare, pentru transportul lichidelor criogenice costă zeci de mii de dolari.

Pentru nevoile lor, nu toată lumea are o idee despre structura sa. Acum vă vom spune cum este proiectat acest recipient și de ce, în timp ce sunt în el, lichidele criogenice își păstrează proprietățile.

Prototipul unui vas modern

Primul rezervor pentru depozitarea lichidelor 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 modificat 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.

Design de baloane Dewar moderne

Produsele moderne cu care suntem obișnuiți sunt oarecum diferite de predecesorii lor. În timp ce primele baloane Dewar erau făcute din sticlă, acum sunt fabricate din aluminiu sau oțel inoxidabil. Rezistența și greutatea joacă un rol important atunci când alegeți un material.

Principalele componente ale unui balon Dewar:

vas extern și intern;
gât;
capac;
adsorbant pentru spațiul dintre pereți.

Vasele externe și interne sunt conectate la gât. Din spațiul dintre ele, aerul este pompat la o presiune de 10 -2 Pa (se creează un vid). Pereții vasului interior sunt acoperiți la exterior cu o substanță adsorbantă. Acest lucru a fost făcut pentru a îndepărta gazele reziduale din spațiul de vid.

Gâtul conectează ambele părți ale vasului. În funcție de model, gâtul poate fi îngust sau destul de lat (până la 210 mm în diametru). Este realizat din plastic armat pentru a reduce costul de producție, se poate folosi oțel inoxidabil.

Capacul vasului vă permite să închideți ermetic (dar nu ermetic) gâtul. De asemenea, este atașat un cilindru de spumă, care îl închide și ajută la eliminarea excesului de azot lichid. S-a abandonat argintarea pereților vasului, înlocuită cu lustruire.

Dacă sunteți în căutarea baloanelor Dewar cu înaltă caracteristici tehnice, va recomandam sa le comandati in magazinul nostru. Toate produsele vin cu o garanție, iar o selecție largă de produse vă va permite să alegeți cea mai bună opțiune.

James Dewar (1842-1923) a fost un fizician și chimist scoțian care a trăit la Londra. În timpul vieții sale, a reușit să câștige multe premii și medalii, să facă un număr incredibil de descoperiri, dintre care multe au jucat un rol important în dezvoltarea științelor exacte. Printre realizările sale în fizică, de remarcată este contribuția sa la studiul conservării temperaturii folosind un dispozitiv creat de el, numit „balon Dewar”. Această unitate este concepută pentru depozitarea diferitelor substanțe la temperaturi ridicate sau scăzute.

Istoria creației

Balonul Dewar este o versiune modernizată a unui dispozitiv care a fost dezvoltat de omul de știință german Weinhold. Cu toate acestea, are diferențe semnificative. Invenția lui Weinhold a luat forma unei cutii de sticlă cu pereți dubli, iar Dewar a modificat semnificativ acest design. Prin analogie cu cutia, dispozitivul său a fost, de asemenea, cu pereți dubli, a fost creat un vid între pereții acestui dispozitiv, iar aceștia au fost argintiți, iar pentru a reduce evaporarea lichidului, gâtul dispozitivului a fost îngustat.

Aplicație

Astăzi, producția de vase Dewar a atins o scară industrială, deoarece acestea sunt folosite peste tot nu numai în diverse industrii, ci și în viața de zi cu zi. Puțini oameni știu că un termos este și un balon Dewar. În ceea ce privește industrie, vasele Dewar sunt cel mai des folosite aici pentru alte criofluide. Acest dispozitiv este adesea folosit și în medicina veterinară și în medicină pentru depozitarea diferitelor materiale biologice.

Din moment ce diverse tipuri navă scopuri diferite, apoi sunt folosite în moduri diferite, deși în toate cazurile, înainte de a introduce conținutul în vas, este necesar să-l aduceți la temperatura corespunzătoare, adică încălzit sau răcit. Temperatura substanței care se află în interiorul dispozitivului este menținută datorită a doi factori: izolarea termică și procesele care au loc cu aceasta.

Termos

Cel mai faimos și popular tip de vas Dewar este termosul. La începutul secolului al XX-lea, Reynold Burger a modificat ușor acest dispozitiv pentru a-l face potrivit pentru uz casnic. Balon de sticlă plasat într-o carcasă metalică, făcându-l astfel mai sigur și mai durabil, iar dopul care a fost instalat pe balonul Dewar a fost înlocuit cu un dop și un capac.

Inițial, inventatorul se aștepta ca un astfel de dispozitiv să fie folosit pentru depozitarea alimentelor, dar ca urmare, termosul a devenit popular tocmai pentru că putea menține temperatura băuturilor pentru o perioadă lungă de timp. Ziua de naștere a termosului poate fi considerată 30 septembrie 1903, deoarece în această zi Burger a primit un brevet pentru invenția sa și a început producția.

Povestea nu se termină însă aici. Dewar, care a aflat că o versiune îmbunătățită a dispozitivului său a fost un succes comercial și l-a ajutat pe Burger să câștige bani decent, a intentat un proces. Dar, deoarece dispozitivul său nu a fost brevetat, instanța nu i-a satisfăcut pretențiile.

Balonul Dewar, inventat de un om de știință scoțian, a câștigat o mare popularitate aproape imediat după naștere și nu l-a pierdut până în prezent. Este utilizat pe scară largă atât în industrie, cât și în viața de zi cu zi, ceea ce îl face unul dintre cele mai importante