Оглавление:
Криогенное оборудование используется для создания, поддержания или работы при чрезвычайно низкой температуре. Обычно приемлемое разделение между холодильным оборудованием и криогеникой составляет минус 180 градусов градусов по Цельсию. Типичное оборудование, используемое в криогенных применениях, включает в себя контейнеры, сосуды под давлением, холодные ловушки, очистители и трубопроводы. Во многих случаях это оборудование удерживает или помогает в транспортировке переохлажденных жидкостей, таких как жидкого гелия, азота, кислорода и аргона. Например, переносные линии обеспечивают безопасное средство для переноса жидких криогенных веществ из одного места в другое без угрозы для рабочих или механизмов.
Правильная изоляция часто играет ключевую роль в эффективности криогенных компонентов, поскольку она обеспечивает поддержание температурного уровня внутри оборудования. Аналогичным образом, изоляция защищает пользователей оборудования от высокой температуры и материалов во время работы. Из жидкостей, регулярно используемых в криогенных операциях, наиболее распространены азот и гелий. Жидкий гелий допускает чрезвычайно низкую температуру. Также важно, криогенное оборудование состоит из клапанов, измерительных приборов и трубопроводных систем, — это номинальная мощность устройства. Большинство криогенных систем имеют особые требования к давлению, чтобы сохранить фиксированную температуру.
Среди наиболее часто используемых криогенного оборудования представляется специализированный контейнер, известный как колба Дьюар, названный в честь изобретателя шотландского сэра Джеймса Дьюара. По существу, удерживающая камера в пределах вакуума, колба Дьюара предотвращает передачу тепла из ее содержимого из-за проводимости и конвекции. Он также минимизирует передачу тепла через излучение с использованием выбранных отражающих покрытий для различных поверхностей внутри колбы. В криогенных применениях колбы Дьюара обычно используются в качестве резервуаров для хранения криогенной жидкости. Регулярные применения криогенного оборудования включают:
- Замораживание и охлаждение;
- Усиление определенных химических реакций;
- Медицинское, биомедицинское и химическое хранение;
- Обработку металлов.
Различные жидкие криогены также используются в качестве топлива в аэрокосмической и ракетной промышленности. В различных исследовательских лабораториях широко применяются современные криогены и другое криогенное оборудование, которое может выполнить существенную роль в некоторых технологиях и электронике.
Виды криогенного оборудования
Криогенное оборудование включает криогенные складские стойки и ящики, криогенные холодильники, терморегуляторы, криогенные аксессуары и криогенные резервуары. Криогенный резервуар или дьюар используют для хранения криогенных газов, таких как жидкий кислород, азот, аргон, диоксид углерода и метан в объемных количествах. Криогенные холодильники используются для сохранения криогенных материалов. В криогенном холодильнике хладагент циркулирует в потоке текучей среды между первой и второй камерами посредством перемещения буйка.
Криокулеры и оборудование для жидкого азота являются типами криогенного оборудования, используемого для достижения криогенной температуры. Существует два основных типа охладителей: перемешивающий криокулер и импульсный трубчатый криокулер. Криогенное оборудование, использующее жидкий газообразный азот в качестве хладагента, называется жидкотопливным оборудованием. Из-за высокой плотности в жидком состоянии сжиженный газообразный азот можно легко хранить, безопасно транспортировать и использовать в качестве хладагента. Холодильники с жидким азотом обеспечивают низкую ежедневную потерю на испарение. Как радиаторы, так и оборудование с жидким азотом могут контролироваться при помощи компьютеров.
Криогенное оборудование используется во многих областях применения. Некоторые примеры включают хранение и транспортировку сжиженных газов, сохранение продуктов питания, криохирургии, ракетное топливо и сверхпроводящие электромагниты. Криогенное оборудование часто придерживается стандартов, установленных международными инженерами-механиками.
