Сосуд Дьюара: устройство, конструкция и применение

Первая емкость для хранения сжиженных газов была изобретена немецким ученым А.Ф. Вейнхольдом в 1881 году. Это был стеклянный ящик с вакуумом в середине. Спустя одиннадцать лет шотландский физик Д. Дьюар усовершенствовал эту конструкцию, превратив её в колбу с зауженным горлышком и посеребренным межстеночным пространством для уменьшения тепловых потерь. А уже в  1904 году  немецкая компания Thermos вывела сосуды Дьюара на рынок как коммерческий продукт.

А.Ф. Вейнхольд и его изобретение

Джеймс Дьюар и первый представленный сосуд Дьюара

Мало кто знает, но именно первый сосуд Дьюара стал родоначальником термосов, которые мы ныне активно используем в повседневной жизни для сохранения кофе или чая в горячем состоянии. Сосуд Дьюара  – это практически тот же термос, но более усовершенствованный и с промышленным уклоном, так как в нем хранят различные газы: 

• жидкий гелий (-268,94 °C), 
• азот (−195,75 °C), 
• кислород (-182,96 °C) 
• и другое. 

Поэтому можно сказать, что современный  сосуд Дьюара – это термос для хранения жидкого азота.

резервуар Thermo Scientific LN2 Supply

С течением времени внешний вид и внутренняя конструкция емкостей Дьюара претерпели множество изменений. Изобретатели подстраивались под запросы современного мира и развитие различных сфер, где возникала необходимость использования криохранилищ. Сейчас современные сосуды состоят из двух резервуаров (внешнего и внутреннего), которые разделены прочными стенками-перемычками. Внешний резервуар покрывают адсорбентом для поглощения остаточного газа, а внутренний –  теплоизолируют и полируют. Изготавливают емкости Дьюара преимущественно из алюминия или нержавеющей стали.

Стандартный сосуд Дьюара в разрезе

Внутренний и внешний сосуды соединены горловиной, к теплопроводности которой предъявляют особые требования. На крышке емкости Дьюара расположен цилиндр из пенопласта, уменьшающий теплопередачу при конвекции, а давление в вакуумной полости доводится до 10^-2 Па. Работа с сосудами Дьюара регулируется нормативными документами, в частности в Украине это ГОСТ EN 286-1:2016: Сосуды, работающие под давлением, для воздуха или азота. 

Для перевозки и хранения жидкого азота применяются емкости различного объема. Thermo Fisher предлагает широкий выбор криохранилищ с обьемом жидкого азота от 1,5 литров (система  Arctic Express 5 )  до 1770  литров (системы хранения CryoExtra™ с автоматическим заполнением).  Все модели отличаются прочными стенками и удобными ручками, защищающими от холодного ожога при транспортировке. Доступны модели с ручным и автоматическим наполнением.

Узнать больше о криогенном оборудовании Thermo Fisher можно по ссылке.

Жидкий азот используется в различных сферах:

• медицина и косметология: удаление патологических новообразований и тканей;
• производство и машиностроение: обработка металлических деталей;
• пищевая промышленность: охлаждение продуктов и молекулярная кухня;
• ветеринария: контейнеры для биоматериалов, например, при искусственном оплодотворении животных; 
• научные лаборатории: для хранения реагентов при низких температурах;
• геофизика: для размещения электронных элементов и кристаллов в горячих скважинах.

Сосуд Дьюара – это лабораторный (в большей степени) прибор, но определенные модели можно использовать и в быту как термосы для еды и напитков. 

Сосуды Дьюара

Данная статья является коротким общим обзором. Более детальную информацию по дьюарам для азота вы можете получить в разделе криогенное оборудование на нашем сайте. Или оставляйте заявку и наш менеджер свяжеться с вами и поможет подобрать то, что вам необходимо.  У нас вы точно сможете купить сосуд Дьюара под потребности именно вашей деятельности!