น้ำแข็งแห้ง. ไนโตรเจนเหลว

ภาชนะ Dewar ช่วยเก็บสารที่อุณหภูมิที่มีค่าต่ำกว่าหรือสูงกว่า หนึ่งในคุณสมบัติหลักของอุปกรณ์ดังกล่าวคือการนำความร้อนต่ำ ด้วยเหตุนี้อุณหภูมิจึงสามารถรักษาค่าเดิมได้ นอกจากนี้การกระตุ้นปัจจัยนี้ยังอำนวยความสะดวกโดยกระบวนการของทิศทางต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นในตัวสารเอง

การออกแบบเรือที่ทันสมัย

กำลังสร้างเรือ เรือ dewarดังนั้น ... แก้วทั้งสอง - ทั้งด้านในและด้านนอกทำจากอะลูมิเนียมทนความร้อน บางครั้งเหล็กสแตนเลสสามารถใช้เป็นส่วนประกอบหลักได้ คุณสมบัติหลักของสารสำหรับใส่ลงในภาชนะคือความถ่วงจำเพาะ ระหว่างแก้วทั้งสองมีจัมเปอร์ มันควรจะแข็งแรงพอ แต่ในขณะเดียวกันก็บางพอ สามารถทำได้จาก ของสแตนเลสหรือจากพลาสติกที่ทนทานที่สุด (เทรนด์ล่าสุด)

ผู้ผลิตต้องเผชิญกับคำถามอย่างต่อเนื่องเพื่อให้แน่ใจว่าซีลสูญญากาศเนื่องจากการยึดที่มีอยู่ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ภาชนะที่อยู่ภายนอกจะถูกปกคลุมด้วยสารพิเศษ - ตัวดูดซับ สารดังกล่าวสามารถดูดซับก๊าซส่วนเกินที่ปล่อยออกมาภายในภาชนะได้ เพื่อลดการสูญเสียความร้อน ภาชนะถูกหุ้มด้วยวัสดุฉนวนความร้อนเพิ่มเติม เพื่อลดกระบวนการพาความร้อนที่อาจเกิดขึ้นได้ จึงมีการติดตั้งกระบอกโฟมเข้ากับฝาซึ่งซ้อนทับจัมเปอร์ แต่ไม่ได้ทำเช่นนี้ทั้งหมด ก๊าซทั้งหมดที่มีแรงดันต่ำจะถูกสูบออกจากบริเวณสุญญากาศ พื้นผิวได้รับการขัดอย่างระมัดระวังจากภายใน

ฮีเลียม เดวาร์ส

การใช้ฮีเลียมในการออกแบบภาชนะเนื่องจากการสูญเสียความร้อนต่ำ นั่นเป็นเหตุผลที่ สายพันธุ์นี้เรือถูกป้องกันด้วยฮีเลียมระบายความร้อนด้วยไนโตรเจนเหลว สำหรับหน้าจอนั้นใช้โลหะที่นำความร้อนได้ดี ในเรือ Dewar นั้น สามารถสังเกตจัมเปอร์ได้สองตัว: ตัวหนึ่งทำขึ้นสำหรับไนโตรเจนเหลว อีกอันสำหรับฮีเลียม จัมเปอร์ฮีเลียมยังมาพร้อมกับอุปกรณ์ระบายน้ำ คอนเนคเตอร์สำหรับเชื่อมต่อเกจวัดแรงดันและกาลักน้ำ วิธีการควบคุมดังกล่าวช่วยให้คุณสร้างแรงกดดันและควบคุมการปรับเปลี่ยนที่ทำ

ขอบเขตของเรือ Dewar

ใครก็ตามที่ใช้ภาชนะ Dewar เกือบทุกวันในชีวิตของเขาซึ่งบางครั้งก็ไม่รู้ตัวเลย กระติกน้ำร้อนแบบธรรมดาคือแบบจำลองภาชนะสำหรับถนอมชา กาแฟ และเครื่องดื่มอื่นๆ Dewars ใช้สำหรับการวิจัยเชิงทดลองเพื่อช่วยให้สารเย็นลง นอกจากนี้, อุปกรณ์นี้ช่วยให้คุณสามารถทิ้งตัวอย่างทางชีวภาพที่ไม่เปลี่ยนแปลงเพื่อใช้ในยาได้

รถถัง Dewar

ถังประเภทต่างๆ ใช้ในการขนส่งสารทำความเย็นในระยะไกล หลักการผลิตเหมือนกัน มีเพียงปริมาณที่เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับภาชนะทั่วไป รากฐานที่ทำให้รถถัง dewar มือถือสามารถใช้ได้ - ผนังที่มีก้นสองชั้น วัสดุสำหรับการผลิตแว่นตาคือเหล็กและจัมเปอร์ทำมาจากมัน ไนโตรเจนเหลวใช้เป็นตัวกลางในการทำความเย็น ถังสามารถหุ้มด้วยชั้นฮีเลียมได้ ถัง Dewar ช่วยรักษาคุณภาพของสารทำความเย็นให้คงสภาพเดิม

ฉนวนกันความร้อนของเรือ Dewar

ก่อนหน้านี้ มีการใช้ฉนวนกันความร้อนของเรือสองรุ่น: สุญญากาศ และป้องกันถังด้วยฮีเลียม ควบคู่กับไนโตรเจนที่ทำให้เย็นลง ทั้งสองรุ่นมีประสิทธิภาพมาก แต่ในทั้งสองกรณีอาจมีบางจุดที่จำเป็นต้องปรับปรุงเล็กน้อย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การรั่วไหลของก๊าซที่เป็นไปได้และการละเมิดความสมบูรณ์ของเปลือก แทบเป็นไปไม่ได้เลยที่จะตรวจพบมัน การใช้ของเหลวแช่แข็งหลายชนิดทำให้สามารถเพิ่มความปลอดภัยในการใช้ภาชนะได้ ในกรณีของการสูญเสียผลิตภัณฑ์ดั้งเดิมมากเกินไป เรือสามารถระเบิดได้เนื่องจากความแตกต่างของแรงดันระหว่างสภาพแวดล้อมภายในและภายนอก

ฉนวนกันความร้อนของท่อสำหรับสูบน้ำไนโตรเจน

ไนโตรเจนเป็นหนึ่งในสารที่ต้องการการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องระหว่างการสูบน้ำและการขนส่ง ดังนั้นฉนวนกันความร้อนสำหรับท่อที่สัมผัสกับก๊าซนี้จะต้องเหมาะสม บ่อยขึ้นฉนวนกันความร้อนของท่อวันนี้จะดำเนินการในรูปของวัสดุเซรามิกเหลว ลูกบอลซิลิโคนจำนวนมากที่เต็มไปด้วยออกซิเจนซึ่งมองไม่เห็นด้วยตาจะเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องภายในความสม่ำเสมอของของเหลว พื้นฐานของของเหลวดังกล่าว ได้แก่ อะคริลิกโพลีเมอร์ ยางสังเคราะห์ และองค์ประกอบอนินทรีย์ การผสมผสานนี้ทำให้เกิดความยืดหยุ่นและความน่าเชื่อถือของวัสดุมากขึ้น ของเหลวดังกล่าวมักเป็นสีขาว มันแห้งเร็วพอทำให้เกิดฟิล์มป้องกันที่จำเป็น

วิธีการใหม่ของฉนวนกันความร้อน

ต้องขอบคุณเทคโนโลยีที่ถูกนำไปใช้งาน (การใช้ฉนวนกันความร้อนเหลว) สำหรับการขนส่งและการจัดเก็บไนโตรเจนและสารอื่นๆ การผลิตเรือ Dewar ก็ควรจะถูกกว่ามากเช่นกัน ในขณะเดียวกัน ประโยชน์ของการใช้อุปกรณ์เพื่อการใช้งานจริงจะเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด นอกจากนี้ยังใช้กับรถถังและเรือขนาดเล็กที่ทำบนพื้นฐานเดียวกัน

ส่วนของคำขอรับสิทธิบัตร

นักฟิสิกส์ Karol Olszewski และ Zygmunt Wroblewski ใช้กล่องแก้วที่มีผนังสองชั้นเพื่อเก็บก๊าซเหลว โดยอากาศจะอพยพออกจากช่องว่างระหว่างผนัง ตู้คอนเทนเนอร์นี้พัฒนาโดยนักฟิสิกส์ชาวเยอรมันชื่อ Adolf Ferdinand Weinhold

อุปกรณ์

กระติกน้ำ Dewar รุ่นดั้งเดิมคือขวดแก้วที่มีผนังสองชั้น ซึ่งระหว่างนั้นอากาศจะถูกสูบออก เพื่อลดการสูญเสียการแผ่รังสี พื้นผิวด้านในของหลอดไฟทั้งสองถูกเคลือบด้วยชั้นสะท้อนแสง Dewar ใช้เงินเป็นสารเคลือบสะท้อนแสง การออกแบบที่คล้ายกันนี้ยังใช้ในกระติกน้ำร้อนในครัวเรือนราคาถูกที่ทันสมัย

การออกแบบที่ทันสมัย

เรือ Dewar สมัยใหม่ถูกสร้างขึ้นค่อนข้างแตกต่าง ภาชนะด้านในและด้านนอกทำจากอลูมิเนียมหรือสแตนเลส ค่าการนำความร้อนของวัสดุไม่สำคัญ แต่ความแข็งแรงและน้ำหนักมีบทบาทสำคัญ คอเชื่อมต่อเรือภายในและภายนอก ใน dewars ที่มีปริมาตรมากถึง 50 ลิตร เรือชั้นในจะติดอยู่ที่คอเท่านั้นและจะประสบกับความเครียดทางร่างกายอย่างมาก นอกจากนี้ยังมีข้อกำหนดด้านการนำความร้อนสูง เหล่านั้น. คอควรแข็งแรง แต่บาง ในภาชนะทั่วไป คอทำจากสแตนเลส ที่คอขวดทำจากพลาสติกเสริมความแข็งแรงที่ทนทานในขวด Dewar คุณภาพสูง ทำให้เกิดปัญหาในการยึดโลหะและพลาสติกให้แน่นด้วยสุญญากาศ ด้านนอก ภาชนะชั้นในถูกปกคลุมด้วยสารดูดซับ ซึ่งเมื่อเย็นลง จะดูดซับก๊าซที่เหลือจากช่องสูญญากาศ เพื่อลดการสูญเสียความร้อน ภาชนะด้านในถูกหุ้มด้วยฉนวนกันความร้อนเพิ่มเติม เพื่อลดการถ่ายเทความร้อนด้วยการพาความร้อน ฝา Dewar จะติดกระบอกโฟมซึ่งปิดคอไม่สนิท ช่องสูญญากาศถูกสูบออกไปที่แรงดัน 10 -2 Pa สีเงินของพื้นผิวภายในถูกละทิ้งและแทนที่ด้วยการขัดเงา

เรือ Dewar สมัยใหม่มีการสูญเสียการระเหยต่ำ: จาก 1.5% ต่อวันสำหรับตู้คอนเทนเนอร์ขนาดใหญ่ ถึง 5% ต่อวันสำหรับปริมาณน้อย

ฮีเลียม เดวาร์ส

ไดอะแกรมของเรือ Dewar สำหรับฮีเลียม
1 - คอสำหรับเติมไนโตรเจน
2 - หัวพร้อมฟิตติ้ง;
3 - คอของภาชนะฮีเลียม;
4 - ภาชนะสำหรับไนโตรเจนเหลว
5 - หน้าจอความร้อน;
6 - ภาชนะสำหรับฮีเลียมเหลว
7 - ฉนวนกันความร้อน;
8 - ตัวดูดซับ

ลิงค์

• ข้อมูลจำเพาะ, การจัดเก็บไนโตรเจนในเครื่อง Dewar

มูลนิธิวิกิมีเดีย 2010 .

ดูว่า "เรือ Dewar" ในพจนานุกรมอื่นๆ คืออะไร:

- (ตั้งชื่อตาม J. Dewar) ภาชนะที่มีผนังสองชั้น ระหว่างนั้นจะมีการสร้างสุญญากาศขึ้น [ไม่น้อยกว่า 1.33 mN/m2 (10 5 mm Hg)] ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ว่าเป็นฉนวนความร้อนสูงของสารภายในภาชนะ การถ่ายเทความร้อนใน D. ด้วย เกือบจะเกิดขึ้น...

เรือ Dewar- เรือ Dewar: a, b แก้ว; เป็นโลหะสำหรับก๊าซเหลว (ไนโตรเจนและฮีเลียม) DEWAR VESSEL กระติกน้ำที่มีผนังสองชั้นสีเงินด้านใน จากช่องว่างระหว่างที่สูบลมออก ค่าการนำความร้อนของก๊าซหายากระหว่างผนัง ... ... พจนานุกรมสารานุกรมภาพประกอบ

ขวดที่มีผนังสองชั้นสีเงินด้านใน จากช่องว่างระหว่างที่อากาศถูกสูบออก ค่าการนำความร้อนของก๊าซที่ผ่านการทำให้บริสุทธิ์ระหว่างผนังนั้นมีขนาดเล็กมากจนอุณหภูมิของสารที่ใส่ในภาชนะ Dewar ยังคงที่เป็นเวลานาน ... พจนานุกรมสารานุกรม

เรือที่มีผนังสองชั้นซึ่งสร้างสุญญากาศอย่างน้อย 1.33 mN/m² (10–5 mm Hg) ซึ่งให้ฉนวนกันความร้อนสูงของปริมาตรภายในของเรือ เสนอโดยนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ J. Dewar ในปี 1898 เรือ Dewar ที่ง่ายที่สุด ... ... สารานุกรมของเทคโนโลยี

ขวดที่มีผนังสองชั้นสีเงินด้านใน จากช่องว่างระหว่างที่อากาศถูกสูบออก ค่าการนำความร้อนของก๊าซแรร์ไฟด์ระหว่างผนังนั้นเล็กมากจนอุณหภูมิของสารที่ใส่ในภาชนะเดวาร์ยังคงที่เป็นเวลานาน... พจนานุกรมสารานุกรมขนาดใหญ่

- [ในชื่อภาษาอังกฤษ. นักฟิสิกส์และนักเคมี J. Dewar (J. Dewar; 1842 1923)] ภาชนะที่มีผนังสองชั้นมีการสร้างสุญญากาศระหว่างกันซึ่งให้ฉนวนกันความร้อนสูงในภาชนะภายในภาชนะ ตัวเล็ก ด. กับ. ทำด้วยแก้ว ภาชนะ ... ... พจนานุกรมสารานุกรมขนาดใหญ่

สำหรับออกซิเจนเหลว ภาชนะ Dewar เป็นภาชนะสำหรับเก็บสารในระยะยาวที่อุณหภูมิสูงหรือต่ำ ก่อนนำไปใส่ในภาชนะ Dewar สารจะต้องได้รับความร้อนหรือเย็นลง อุณหภูมิคงที่ ... ... Wikipedia

เรือ DEWAR- ภาชนะทำความเย็นพิเศษสำหรับแช่แข็งและเก็บอสุจิของผู้ผลิตในไนโตรเจนเหลว เป็นภาชนะที่มีผนังสองชั้นทำจากโลหะผสมอลูมิเนียมหรือสแตนเลส ฉนวนกันความร้อนพิเศษวางอยู่ระหว่างผนัง เพื่อการเพิ่มขึ้น… ข้อกำหนดและคำจำกัดความที่ใช้ในการเพาะพันธุ์ พันธุกรรม และการสืบพันธุ์ของสัตว์เลี้ยงในฟาร์ม

- (จาก Cryo... และรัฐกรีกยืนนิ่ง) เทอร์โมสตัทที่หน่วยงานหรือวัตถุที่ศึกษาอยู่ภายใต้อุณหภูมิต่ำกว่า 120 K (อุณหภูมิเยือกแข็ง) อันเนื่องมาจากความเย็นภายนอก มักจะเป็น... สารานุกรมแห่งสหภาพโซเวียตผู้ยิ่งใหญ่

อุณหภูมิไครโอเจนิกส์ โดยปกติอุณหภูมิจะต่ำกว่าจุดเดือดของอากาศของเหลว (ประมาณ 80 K) อุณหภูมิดังกล่าวมักจะนับจากอุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์ (ดูศูนย์สัมบูรณ์) อุณหภูมิ (273.15 ° C หรือ 0 K) และแสดงเป็นเคลวิน ... ... สารานุกรมแห่งสหภาพโซเวียตผู้ยิ่งใหญ่

ในปี 1879 นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน A. Weinhold รู้สึกงงงวยกับปัญหาทางวิทยาศาสตร์อย่างหมดจด: วิธีเก็บไฮโดรเจนเหลวหรือของแข็งที่มีจุดหลอมเหลวต่ำถึง -259.2 ° C ในห้องปฏิบัติการ สิ่งที่จำเป็นคือภาชนะที่สามารถรักษาอุณหภูมิต่ำได้แม้ในห้องที่อบอุ่น พบทางออกแล้ว นักวิทยาศาสตร์ได้เกิดแนวคิดที่จะเชื่อมต่อภาชนะแก้วที่มีผนังบางสองใบ โดยวางภาชนะหนึ่งไว้ในภาชนะอื่น ประสานคออย่างผนึกแน่น และสูบลมออกจากช่องว่างระหว่างทั้งสอง ดังนั้นสูญญากาศจึงรักษาอุณหภูมิของภาชนะด้านในไม่ให้ร้อนขึ้นหรือเย็นลง (ปกติ บานหน้าต่าง). ในฐานะนักเป่าแก้วที่มีประสบการณ์ นักฟิสิกส์จึงอธิบายผลลัพธ์ได้อย่างง่ายดายในรายละเอียดในหนังสือของเขา “การทดลองสาธิตทางฟิสิกส์” โดยเรียกสิ่งประดิษฐ์นี้ว่า “ขวดไวน์โฮลด์” อย่างสุภาพ ไม่กี่ปีต่อมา James Dewar เพื่อนร่วมงานชาวสก็อตของเขาได้ปรับปรุงผลิตภัณฑ์ด้วยการชุบเงินที่ผนังด้านในของเรือเพื่อรักษาอุณหภูมิให้ดีขึ้น และ "ขวด" ก็กลายเป็น "ภาชนะเดวาร์"

แต่การปรับปรุงไม่ได้จบเพียงแค่นั้น เยอรมัน glassblower Burger ซึ่งผลิตขวดสำหรับห้องปฏิบัติการมาเป็นเวลานานกล่าวว่าเรือ Dewar มีประโยชน์ไม่เพียง แต่ในด้านวิทยาศาสตร์ แต่ยังในชีวิตประจำวันด้วย

ในปี ค.ศ. 1903 เบอร์เกอร์ได้ดัดแปลงภาชนะสูญญากาศของชาวสก็อตเล็กน้อย โดยตกแต่งแก้วที่เปราะบางในเปลือกโลหะ โดยจัดให้มีฝาถ้วยที่ใช้งานได้ และเป็นนักพัฒนาคนแรกในสามคนที่เดาว่าจะจดสิทธิบัตรการประดิษฐ์นี้ ไม่นานก็ได้มีการประกาศการแข่งขันสำหรับชื่อที่ดีที่สุดสำหรับ ความแปลกใหม่. ชาวเยอรมันเสนอชื่อที่สลับซับซ้อนต่างๆ ให้กับเรืออย่างแข็งขัน อย่างไรก็ตาม ผู้ชนะคือผู้อยู่อาศัยในมิวนิก ซึ่งจำคำภาษากรีกว่าเธอร์เม (ร้อน) ได้ ดังนั้น ภาชนะเก็บความร้อน เหมือนกับบริษัทที่เริ่มการผลิตเลย ได้ชื่อมา. ในปี ค.ศ. 1904 บริษัท THERMOS GMBH ของเยอรมันได้เริ่มการผลิตเรือ Dewar แบบต่อเนื่อง นับจากช่วงเวลานั้นเรียกว่า thermoses

โดยธรรมชาติแล้ว James Dewar ผู้สร้างกระติกน้ำร้อนพยายามพิสูจน์สิทธิ์ในการประดิษฐ์ซึ่งเมื่อถึงเวลานั้นได้สร้างรายได้อย่างจริงจังแล้ว น่าเสียดายที่นักวิทยาศาสตร์ไม่ได้รับความยุติธรรม และ Reinhold Burger ยังคงเป็นผู้พัฒนาเพียงรายเดียวที่ระบุไว้ในสิทธิบัตร

กว่าร้อยปีผ่านไปตั้งแต่นั้นมา ตอนนี้คุณสามารถเลือกกระติกน้ำร้อนได้ทุกขนาดและทุกสี ทั้งในกล่องโลหะ พลาสติก และแม้แต่กระจก และตัวอย่างเช่น ใน สมัยโซเวียตในทางปฏิบัติ ในแต่ละครอบครัวมีกระติกน้ำร้อนขนาดใหญ่ที่มีสีแดงหรือสีน้ำเงิน ประดับด้วยดอกไม้หรือรูปภาพ พระอาทิตย์ขึ้น. ในห้องครัวของโซเวียตที่สว่างไสวและแวววาวนั้นถูกเก็บไว้เป็นเฟอร์นิเจอร์ชิ้นหนึ่ง กระติกน้ำร้อนเยอรมันไม่ถึงสหภาพ แต่คุณสามารถซื้อได้อย่างง่ายดาย เทียบเท่าภาษาจีน. กระติกน้ำร้อนส่วนใหญ่ที่นำเข้ามาในประเทศถูกผลิตขึ้นที่โรงงานกวางปักกิ่ง ในความเป็นจริง ชื่อบริษัทต่างประเทศมักจะถูกถอดความแทนที่จะแปล แต่ Olen ตัดสินใจที่จะออกจาก ชาวจีนเข้าสู่ตลาดตะวันตกในชื่อ Bejiing Deer (กวางปักกิ่ง) ดังนั้นชาวจีนดีบุกที่มีชื่อเยอรมันเข้ามาในชีวิตของเรา

โดยทั่วไปแล้ว การออกแบบกระติกน้ำร้อนยังคงไม่เปลี่ยนแปลงตั้งแต่นั้นมา ยกเว้นรายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ แต่สำคัญมาก - จุกไม้ก๊อก เธอไม่เหมือนถ้วยฝาด้านบนที่ไม่ขัน ความจริงก็คือภาชนะด้านในของกระติกน้ำร้อนจีนประกอบด้วยแก้วและไม่มีด้าย ดังนั้นจึงใช้เฉพาะปลั๊กแบบฝาซึ่งมักจะทำด้วยไม้เท่านั้น โดยธรรมชาติแล้วเรือดังกล่าวไม่สามารถพลิกกลับได้ซึ่งไม่สามารถทำได้ในธรรมชาติหรือ ในการเดินทางไกล.

ขณะนี้มีกระติกน้ำร้อนหลากหลายยี่ห้อและหลากหลาย: สำหรับอาหาร เครื่องดื่ม แก้วเก็บอุณหภูมิ ความก้าวหน้าไม่หยุดนิ่ง อย่างไรก็ตาม สำหรับหลาย ๆ คน นี่ไม่ใช่แค่วัตถุ แต่เป็นเครื่องเตือนใจที่อบอุ่นถึงเหตุการณ์ที่น่ารื่นรมย์: การเดินทางสู่ธรรมชาติกับเพื่อน ๆ การเดินทางไกลหรือการเดินในฤดูหนาว

วีดีโอ กระติกน้ำร้อนคืออะไร?