Qu’est-ce que A Dewar Cylindre?

A dewar cylindre est un type de récipient utilisé pour stocker et transporter cryogénique matériaux, tels comme liquide azote, liquide oxygène, et liquéfié gaz naturel . Il se compose d d’un récipient intérieur en fait de acier inoxydable ou d’autres matériaux qui peuvent résister à basses températures, entouré par un récipient extérieur qui fournit une isolation contre le transfert chaleur . Le espace entre les récipients intérieurs et extérieurs est typiquement évacué ou rempli de un gaz basse pression, pour réduire davantage relever chaleur transfert et maintenir la basse température de du contenu.

Dewar cylindres sont nommés d’après leur inventeur, James Dewar, a physicien et chimiste écossais qui a inventé le premier thermos flacon en 1892. Le principe de base de un thermos flacon et un cylindre dewar est le même - pour maintenir la température de un liquide en minimisant chaleur transfert entre le contenu et le environnement. Cependant, la échelle et la complexité de un cylindre de dewar sont beaucoup plus 2c comme ils sont conçus pour stocker grandes quantités de matériaux cryogéniques pour l’industriel, médical, et les applications scientifiques.

Types et applications de de dewar cylindre

Il y a plusieurs types de cylindres de dewar 2c dépendant de leur taille, forme, et fonction. Les types les plus communs sont:

1. Cryogenic liquid dewar: This is the most basic type of dewar cylinder, which is used for storing and handling cryogenic liquids such as liquid nitrogen, liquid oxygen, and liquefied natural gas. It consists of a vacuum-jacketed vessel with a small opening at the top, called a neck, which can be sealed with a cork or a stopper. The cryogenic liquid is filled through the neck, and can be dispensed through a valve or a tap at the bottom of the dewar cylinder. Cryogenic liquid dewar cylinders are used in various industries, such as metallurgy, medicine, and food processing, for cooling, freezing, and preservation of materials.

2. Dewar flacon: Ceci est un plus petit et plus version portable de un de de de cylindre de dewar, qui est utilisé pour transporter petite quantité de liquides cryogéniques ou gaz. Il se compose d d’un flacon de vide avec un col étroit et un bouchon, et est typiquement porté dans un étui protecteur ou un sac. Les flacons Dewar sont courants utilisés dans les laboratoires, hôpitaux, et installations de recherche, pour stockage et transport d’échantillons biologiques, Médical gaz % 2C et autres matériaux sensibles .

3. Cryostat ouvert dewar: Ceci est un type spécialisé de de de cylindre de dewar 2c qui est utilisé pour des expériences qui nécessitent un grand volume de l’espace à des températures cryogéniques. Il se compose de un récipient de enveloppe de vide avec un ouvert haut, qui est rempli de liquide hélium ou d’azote pour créer un grand bain cryogénique . Échantillons ou instruments peuvent être immergés dans le bain cryogénique pour expériences tels comme supraconductivité, basse-température physique, et matériaux science.

4. Cryochirurgical dewar: Ceci est un dewar cylindre qui est utilisé pour effectuer la cryochirurgie, a procédure médicale qui utilise extrême froid pour détruire tissus anormaux, tels comme des tumeurs ou verrues. Il se compose de un vaisseau gainé de avec une longue souple sonde 2c qui est remplie de liquide azote ou carbone dioxyde de carbone. La sonde est insérée dans le tissu à être traité, et le liquide cryogénique est libéré pour geler et tuer les cellules anormales. Les cylindres cryochirurgicaux dewar sont utilisés dans la dermatologie, gynécologie, et autres spécialités médicales.

Conception et fabrication de de dewar cylindre

Le design et fabrication d d’un cylindre de dewar est un processus complexe et spécialisé qui requiert une expertise en matériaux science, thermodynamique, et ingénierie mécanique. Les principales considérations dans la conception dans un cylindre dewar sont:

1. Chaleur transfert: Le but primaire de un cylindre de dewar est de minimiser chaleur transfert entre le contenu et le environnement, pour maintenir la basse température de le contenu. Ceci requiert l’utilisation de matériaux avec une faible conductivité thermique , comme l’acier inoxydable, l’aluminium, ou le verre. Le vide isolation entre les récipients intérieurs et extérieurs joue également un rôle critique dans la réduction chaleur transfert .

2. Sécurité: Le stockage et manipulation de matériaux cryogéniques requiert des mesures strictes de sécurité, pour prévenir les accidents tels comme explosions, fuites, ou brûlures. Dewar cylindres doivent être conçus et fabriqués pour résister à haute pression et impact, et empêcher l’évasion des gaz cryogéniques ou liquides. Ils doivent aussi être équipés de dispositifs de sécurité tels comme pression soupapes de décharge, et alarmes.

3. Accessibilité: Dewar cylindres doivent être conçus pour facilité de l’accès, remplissage, et de distribution du matériel cryogénique. ceci comprend des caractéristiques telles que une large ouverture à le haut, a bas incliné pour complet drainant, et une vanne ou robinet pour des distributions contrôlées .

Le processus de fabrication de un dewar cylindre implique plusieurs étapes, y compris:

1. Matériau sélection et préparation: Les récipients intérieurs et extérieurs de un cylindre de dewar sont typiquement fabriqués de matériaux différents, tels comme acier inoxydable et acier carbone . Les matériaux doivent être sélectionnés basés sur leur compatibilité avec le matériau cryogénique, leur propriétés thermiques, et leur résistance mécanique. Ils sont alors coupés, façonnés, et polis à la taille et forme désirée.

2. Assemblage: Les vaisseaux intérieurs et extérieurs sont assemblés et soudés ensemble, en utilisant des techniques de soudage spécialisées comme comme TIG ou électron poutre soudage. Le vide isolation est créé par l’évacuation de l’espace entre les récipients, ou en remplis il avec un gaz à basse-pression comme l’hélium ou l’azote.

3. Essais et contrôle qualité: Le cylindre dewar est soumis à divers tests à assurer sa sécurité et fiabilité. Ces tests comprennent pression essais, fuite essais, et thermique cyclisme. Le cylindre dewar doit également respecter diverses normes et réglementations, tel comme ASME Chaudière et Pression Navire Code, pour assurer sa conformité avec les normes de sécurité .

Conclusion

Dewar cylindres sont composants essentiels dans le stockage et transport des matériaux cryogéniques, et joue un rôle critique dans une large gamme de industries et d’applications. Ils sont conçus et fabriqués avec soin, pour assurer leur sécurité, fiabilité, et efficacité. Au fur et comme technologie avance et nouvelles applications pour les matériaux cryogéniques émergent, la demande pour dewar cylindres va continuer à croître, et leur conception et fabrication va évoluer pour répondre à nouveaux défis et exigences.