Фрагмент от заявка за патент

Физиците Карол Олшевски и Зигмунт Вроблевски използваха стъклена кутия с двойни стени с въздух, изпомпван от междустенното пространство, за да съхраняват втечнени газове. Този контейнер е разработен от немския физик Адолф Фердинанд Вайнхолд.

устройство

Оригиналната колба на Дюар беше стъклена колба с двойни стени, между които се изпомпваше въздух. За да се намалят загубите на радиация, двете вътрешни повърхности на колбата бяха покрити с отразяващ слой. Dewar използва сребро като отразяващо покритие. Подобен дизайн се използва в съвременните евтини домакински термоси.

Модерни дизайни

Съвременните съдове на Дюар са структурно проектирани малко по-различно. Вътрешните и външните съдове са изработени от алуминий или неръждаема стомана. Топлопроводимостта на материала не е важна, но силата и теглото играят голяма роля. Вратът свързва вътрешните и външните съдове. При съдовете на Дюар с обем до 50 литра вътрешният съд е прикрепен само към гърлото и изпитва голямо физическо натоварване. Освен това има високи изисквания за топлопроводимост. Тези. Вратът трябва да е силен, но тънък. При обикновените съдове гърлото е от неръждаема стомана. При висококачествените колби на Дюар гърлото е изработено от издръжлива подсилена пластмаса. Това повдига проблема с херметичното закрепване на метал и пластмаса. Външната страна на вътрешния съд е покрита с адсорбент, който при охлаждане абсорбира остатъчните газове от вакуумната кухина. За намаляване на топлинните загуби вътрешният съд е покрит с допълнителна топлоизолация. За да се намали преносът на топлина чрез конвекция, към капака на дюара е прикрепен дунапренов цилиндър, който не уплътнява плътно гърлото. Вакуумната кухина се вакуумира до налягане от 10 -2 Pa. Посребряването на вътрешните повърхности беше изоставено и заменено с полиране.

Съвременните съдове на Дюар имат ниски загуби от изпарение: от 1,5% на ден за големи контейнери до 5% на ден за малки обеми.

Хелий Дюар

Диаграма на хелиева колба на Дюар
1 - гърло за пълнене с азот;
2 - глава с фитинги;
3 - гърло на контейнера с хелий;
4 - контейнер за течен азот;
5 - топлинни щитове;
6 - контейнер за течен хелий;
7 - топлоизолация;
8 - адсорбент

Връзки

• Технически характеристики, съхранение на азот в съд на Дюар

Фондация Уикимедия. 2010 г.

Вижте какво представляват „съдовете на Дюар“ в други речници:

- (на името на J. Dewar) съдове с двойни стени, между които се създава вакуум [най-малко 1,33 mn/m2 (10 5 mm Hg)], което осигурява висока топлоизолация на веществото, намиращо се вътре в съда. Пренос на топлина в D. s. на практика се случва...

дюаров съд- Дюаров съд: а, б стъкло; в метални за течни газове (азот и хелий). ДЮАРОВ СЪД, колба с двойни стени, посребрени отвътре, от пространството между които е изпомпван въздух. Топлопроводимост на разреден газ между стените... ... Илюстрован енциклопедичен речник

Колба с двойни стени, посребрени отвътре, с изпомпван въздух от пространството между тях. Топлопроводимостта на разредения газ между стените е толкова малка, че температурата на веществата, поставени в колбата на Дюар, остава постоянна за дълго време... енциклопедичен речник

Съд с двойни стени, между които се създава вакуум от минимум 1,33 mN/mI (10–5 mm Hg), което осигурява висока топлоизолация на вътрешния обем на съда. Предложено от английския физик Дж. Дюар през 1898 г. Най-простият съд на Дюар... ... Енциклопедия на техниката

Колба с двойни стени, посребрени отвътре, с изпомпван въздух от пространството между тях. Топлопроводимостта на разредения газ между стените е толкова малка, че температурата на веществата, поставени в колбата на Дюар, остава постоянна за дълго време... Голям енциклопедичен речник

- [от името на англ. физик и химик J. Dewar (1842 1923)] съд с двойни стени, между които се създава вакуум, който осигурява висока топлоизолация във водата, намираща се вътре в съда. Малки D. s. от стъкло, съдове... ... Голям енциклопедичен политехнически речник

За течен кислород колбата на Дюар е съд, предназначен за дългосрочно съхранение на вещества при високи или ниски температури. Веществото трябва да се нагрее или охлади, преди да се постави в колба на Дюар. Постоянна температура... ... Wikipedia

ДЮАРОВ СЪД- Специален хладилен съд за замразяване и съхранение на сперма на разплодници в течен азот. Това е двустенен контейнер, изработен от алуминиеви сплави или неръждаема стомана. Между стените е поставена специална топлоизолация. За увеличаване… Термини и определения, използвани в развъждането, генетиката и репродукцията на селскостопанските животни

- (от Cryo... и гръцки държави стоящи, неподвижни) Термостат, в който работната единица или обектът, който се изследва, се поддържа при температури по-ниски от 120 K (криогенни температури) поради външен източник на студ. Обикновено като... Велика съветска енциклопедия

Криогенни температури, обикновено температури под точката на кипене на течния въздух (около 80 K). Такива температури обикновено се броят от абсолютната нула (вижте абсолютна нула) температура (273,15 °C или 0 K) и се изразяват в келвини... ... Велика съветска енциклопедия

През 1879 г. немският физик А. Вайнхолд е озадачен от чисто научен проблем: как да съхранява течен или дори твърд водород в лаборатории с точка на топене до -259,2 ° C. Беше необходим съд, който да поддържа такава ниска температура дори в топло помещение. Беше намерено решение. Ученият излезе с идеята да свърже два стъклени съда с тънки стени, да постави един в друг, да запои гърлата херметично и да изпомпва въздуха от пространството между тях. По този начин вакуумът поддържаше температурата на вътрешния контейнер, като не му позволяваше да се нагрява или охлажда (същият принцип важи и за конвенционалните прозоречни стъкла). Освен това като опитен стъклар, физикът лесно описва резултата в детайли в книгата си „Демонстрационни експерименти във физиката“, скромно наричайки изобретението „бутилката на Вайнхолд“. Няколко години по-късно шотландският му колега Джеймс Дюар подобрява продукта, като посребрява вътрешните стени на съда, за да запази по-добре температурата. И „бутилката“ се превръща в „Колба Дюар“.

Но подобренията не спряха дотук. Немскистъклар Бъргър, който дълго време произвеждаше колби за лаборатории, отбеляза, че колбата на Дюар може да бъде полезна не само в науката, но и в ежедневието.

През 1903 г. Burger леко модифицира вакуумния съд на Scotsman, поставяйки крехкото стъкло в метална обвивка, снабдявайки го с функционален капак за чаша, и първият от тримата разработчици се сети да патентова изобретението. Скоро беше обявен конкурс за най-добро име за нови предмети. Германците активно предлагаха различни сложни имена за кораба. Победител обаче беше жител на Мюнхен, който запомни гръцката дума therme (горещо). Така че термичен съд, точно като компанията, която го е произвела намери името ти. През 1904 г. немската компания THERMOS GMBH започва серийно производство на съдове на Дюар, които от този момент нататък се наричат ​​само термоси.

Естествено, създателят на термоса Джеймс Дюар се опита да докаже правата върху изобретението, което по това време вече генерираше сериозни приходи. За съжаление, ученият никога не постига справедливост; Рейнхолд Бъргер остава единственият разработчик, посочен в патента.

Оттогава са минали повече от сто години. Сега можете да изберете термос с всякакъв капацитет и цвят, в метална, пластмасова и дори стъклена кутия. И, например, в съветско време, почти във всяко семействоимаше голям тенекиен термос, червен или син, украсени с цветяили изображение на изгряващото слънце. Ярък и лъскав, в съветската кухня той беше държан на видно място като мебел. Германските термоси не достигнаха до Съюза, но беше лесно да се купи китайски еквивалент. Повечето от термосите, внесени в страната, са произведени в пекинската фабрика Olen. Всъщност имената на чужди компании обикновено се транскрибират, а не се превеждат, но „Олен“ реши да остави собственото си в сянка Китайскииме, навлизайки на западния пазар като Bejiing Deer (пекински елен). Така в живота ни влезе тенекиен китаец с немско име.

Като цяло дизайнът на термоса не се е променил от онези времена, с изключение на малък, но много важен детайл - запушалката. Той, за разлика от горния капак на чашата, не се завинтва. Факт е, че вътрешният съд на китайския термос се състоеше от стъкло и нямаше резба. Така че се използваше само капак на щепсела, обикновено дървен. Естествено, такъв съд не може да се обърне, което не винаги е възможно в природата или при дълги пътувания.

Сега има огромно разнообразие от марки и разновидности на термоси: за храна, напитки, термо чаши. С една дума, прогресът не стои неподвижен. За мнозина обаче това не е просто предмет, а топло напомняне за приятни събития: пътуване до природата с приятели, дълго пътуване или зимна разходка.

Видео Какво е термос?

Криогенната технология е специално оборудване, което позволява производството, дългосрочното съхранение и транспортирането на различни газове. В същото време един от основните компоненти на това оборудване се счита за съд на Дюар.

Какво е?

Този артикул е специален вид съд, необходим за съхранение на различни вещества, чиято температура се различава от температурата на средата за изкупуване (по-ниска или по-висока). Именно с помощта на такива съдове е възможно да се съхраняват вещества при необходимата температура за дълго време. Като цяло колбата на Дюар действа като познат домакински термос.

Структура на съд на Дюар

За осигуряване на ниска топлопроводимост съдът на Дюар е произведен по специална технология. Състои се от 2 резервоара:

• външен;
• вътрешни.

И двата контейнера са изработени от топлоустойчив алуминий, но в някои случаи неръждаемата стомана може да бъде основният материал. Между резервоарите има джъмпери. Те трябва да са едновременно тънки и достатъчно здрави. Неръждаемата стомана може да осигури такива характеристики, но напоследък все повече се заменя със специализирана издръжлива пластмаса. Има и други характеристики, които могат да увеличат ефекта от използването на съд на Дюар.

Външният резервоар е покрит с абсорбент. Тази допълнителна защита ви позволява ефективно да абсорбирате газовете, които се отделят от веществото от вътрешността на съдовете.

Слой топлоизолация на външния съд позволява топлопроводимостта да бъде намалена до минимум.

Вътрешният съд също минава през специална подготовка – той е внимателно полиран, за да му се придаде перфектна гладкост. На капака е монтиран цилиндър от пяна, за да се предотврати началото на процеса на конвекция.

Резервоари на Дюар

Развитието на колбите на Дюар оказа значително влияние върху съхранението и транспортирането на различни вещества, включително течен азот. Големите контейнери, които се наричат ​​„резервоари“, правят възможно съхраняването и транспортирането на вещества в големи обеми. Те могат да имат различен обем, до 50 литра. В зависимост от целта на използване можете да изберете много малък или голям резервоар.

Отличителна характеристика на този съд са неговите изключително издръжливи стени и дръжки за лесно пренасяне. Транспортирането на резервоари с помощта на дръжки е възможно най-удобно и безопасно, дори като се вземат предвид ниските температури на транспортираното вещество - няма риск от студени изгаряния по ръцете.

Области на приложение на съдовете на Дюар

Резервоарите, които позволяват съхранение и транспортиране на вещества при ниски температури, станаха широко разпространени. Това важи особено за транспортирането и съхранението на течен азот. Така че можете да закупите колба на Дюар за напълно различни приложения.

1. Лекарство. Течният азот намира приложение в неврохирургията, гинекологията, оториноларингологията, неврохирургията, хирургията и други области. С негова помощ се отстраняват злокачествени и доброкачествени тумори и различни патологични тъкани. В същото време процедурата е бърза и безболезнена и след нея не остават белези.
2. Козметология. В тази посока азотът придоби не по-малка популярност. С негова помощ е възможно да се отървете от папиломи и брадавици. Криомасажът се извършва с азот, в резултат на което кожата придобива здрав цвят, гладкост и младост. Криосауните са друго място, където просто не можете без колба Дюар. Само за 2-3 минути престой в кабина с течен азот човек може да започне ефективно да отслабва, да се подмладява и да подобрява състоянието на кожата си.
3. Ветеринарна медицина. Резервоарите Dewar в тази зона могат да служат като контейнер за транспортиране на биоматериали (използвани за изкуствено осеменяване на животни).
4. Лаборатории. Течният азот се използва в научни компании и лаборатории. В допълнение, такъв контейнер е необходим за запазване на много вещества при определена температура.
5. Машиностроене и индустрия. Доста често азотът се използва за постигане на повишена якост на металните части.
6. готвене. Молекулярна кухня... За тези кулинарни изкушения, базирани на физически и химичен процес, ще трябва да си купите и дюаровите колби. Именно с участието на течен азот протичат химичните реакции. За ресторанти, работещи в традиционната посока на приготвяне на храна, азотът също е полезен. Помага за незабавно охлаждане на храната.
7. Развлечение. Резервоарите на Dewar са нещо, без което са невъзможни много развлекателни програми за деца и възрастни.

Имайки предвид всичко по-горе, можем да заключим: Криогенното оборудване като колбата на Дюар е широко разпространено в много отрасли на индустрията и науката. Освен това търсенето на него непрекъснато нараства.

За техните нужди не всеки има представа за тяхната структура. Сега ще ви разкажем как е проектиран този контейнер и защо, докато са в него, криогенните течности запазват свойствата си.

Прототип на модерен плавателен съд

Първият резервоар за съхранение на криогенни течности е изобретен в края на деветнадесети век в Германия. Тогава това беше стъклена кутия с двойни стени, между които се създаваше вакуум. Шотландският учен Дж. Дюар модифицира изобретението, като му придаде формата на колба с тясно гърло.

Този дизайн не е избран случайно - тясното гърло предотвратява бързото изпаряване на криогенни течности, а вакуумът в междустенното пространство спомага за поддържането на зададената температура на веществата. Стените от вътрешната страна са със сребърно покритие, което осигурява допълнителна топлоизолация. С навлизането на новите технологии дизайнът се подобряваше, докато получихме продукта, който използваме сега.

Дизайн на модерни дюарови колби

Съвременните продукти, с които сме свикнали, са малко по-различни от своите предшественици. Докато първите колби на Дюар са направени от стъкло, сега те са направени от алуминий или неръждаема стомана. Силата и теглото играят важна роля при избора на материал.

Основните компоненти на колбата на Дюар:

• външен и вътрешен съд;
• врата;
• капак;
• адсорбент за междустенното пространство.

Външните и вътрешните съдове са свързани на шията. От пространството между тях се изпомпва въздух до налягане 10 -2 Pa (създава се вакуум). Стените на вътрешния съд са покрити отвън с адсорбиращо вещество. Това беше направено, за да се отстранят остатъчните газове от вакуумното пространство.

Шийката свързва двете части на съда. В зависимост от модела гърлото може да бъде тясно или доста широко (до 210 мм в диаметър). Изработен е от подсилена пластмаса; за намаляване на производствените разходи може да се използва неръждаема стомана.

Капакът на съда ви позволява плътно (но не херметично) да затворите гърлото. Към него е допълнително прикрепен дунапренов цилиндър, който го затваря и спомага за отделянето на излишния течен азот. Посребряването на стените на съдовете е изоставено, заменено с полиране.

Ако търсите колби Дюар с високи технически характеристики, препоръчваме да ги поръчате в нашия магазин. Всички продукти са с гаранция, а голям избор от продукти ще ви позволи да изберете най-добрия вариант.

Колбите на Дюар помагат да се съхранява вещество при температура, която е или ниска, или висока. Едно от основните качества на такова устройство е ниската му топлопроводимост. Поради това температурата може да поддържа първоначалната си стойност. В допълнение, активирането на този фактор се улеснява и от процеси в различни посоки, протичащи в самото вещество.

Модерен дизайн на съда

Правят се съдове дюаровите колбитака че... И двете стъкла - и вътрешното, и външното са от термоустойчив алуминий. Понякога неръждаемата стомана може да бъде основният компонент. Основното свойство на веществото за поставянето му в съд е специфичното тегло. Между двете стъкла има джъмпер. Тя трябва да е достатъчно здрава, но в същото време достатъчно тънка. Може да бъде изработен от неръждаема стомана или здрава пластмаса (най-новите тенденции).

Производителите постоянно се сблъскват с въпроса за осигуряване на вакуумно уплътнение поради съществуващия крепеж. За да направите това, съдът, който се намира отвън, е покрит със специално вещество - адсорбент. Такова вещество е способно да абсорбира излишните газове, отделяни вътре в съда. За да се намалят топлинните загуби, съдът е допълнително покрит с топлоизолационен материал. За да се намали възможният процес на конвекция, към капака е прикрепен цилиндър от пяна, който покрива джъмпера, но не го прави напълно. Всички онези газове, които имат ниско налягане, се изпомпват от вакуумната област. Повърхността е внимателно полирана отвътре.

Хелий Дюар

Използването на хелий за използване при проектирането на съдове се дължи на ниските топлинни загуби. Затова този тип съд е екраниран с хелий, охлаждан с течен азот. За екрана се използват метали, които провеждат топлина добре. Такъв съд на Дюар може да има два джъмпера: единият е направен за течен азот, другият е за хелий. Хелиевият джъмпер също е оборудван с изпускателни фитинги, съединители за свързване на манометър и сифон. Такива методи за контрол ви позволяват да създадете определено налягане и да контролирате извършените манипулации.

Обхват на приложение на съдовете на Дюар

Всеки човек използва дюарови колби почти всеки ден в ежедневието си, понякога напълно без да го осъзнава. Обикновеният термос е модел съд, пригоден за съхранение на чай, кафе и други напитки. Колбите на Дюар се използват за експериментални изследвания, като помагат за поддържането на веществата хладни. В допълнение, това оборудване позволява биологичните проби да останат непроменени за използване в медицината.

Резервоари на Дюар

Резервоари от различни видове се използват за транспортиране на охладени вещества на определено разстояние. Принципът на тяхното производство е идентичен, само обемите са увеличени в сравнение с конвенционалните съдове. Основата, която правимобилни резервоари за дюарВъзможни за използване стени с двойно дъно. Материалът за изработката на стъклата е стомана, а от нея са направени и преградите. Като охлаждаща среда се използва течен азот, резервоарът може да бъде екраниран с хелиев слой. Резервоарите на Dewar помагат да се запазят качествата на охладената субстанция в първоначалното им състояние.

Топлоизолация на съдове на Дюар

Преди това бяха използвани два модела за осигуряване на топлоизолация на съд: вакуум и екраниране на съда с хелий, съчетан с охладен азот. И двата модела бяха много ефективни, но и в двата случая можеше да има някои много дребни проблеми, които се нуждаят от подобрение. По-специално, при възможно изтичане на газ и нарушаване на целостта на корпуса, беше почти невъзможно да се открие. Използването на различни видове криогенна течност позволява повишаване на безопасността при използване на съда. Наистина, ако има твърде голяма загуба на оригиналния продукт, съдът може да експлодира поради разликата в налягането между вътрешната и външната среда.

Топлоизолация на тръбопроводи за изпомпване на азот

Азотът е едно от веществата, които изискват постоянен мониторинг по време на изпомпване и транспортиране. Следователно топлоизолацията на тръбопроводите, които са в контакт с този газ, трябва да бъде подходяща. По-честотоплоизолация на тръбопроводиднес се изпълнява под формата на течен керамичен материал. Множество невидими силиконови топчета, пълни с кислород, непрекъснато се движат в течната консистенция. Основата за такава течност са акрилни полимери, синтетичен каучук и неорганични елементи. Тази комбинация допринася за по-голяма гъвкавост и по-голяма надеждност на материала. Този течен материал обикновено е бял на цвят. Изсъхва достатъчно бързо, образувайки необходимия защитен филм.

Нов метод за топлоизолация

Благодарение на въведените технологии (използването на течна топлоизолация) за транспортиране и съхранение на азот и други вещества, производството на колби на Дюар също трябва да стане много по-евтино. В същото време ползите от използването на устройства за практически цели ще се увеличат значително. Това се отнася както за резервоари, така и за малки плавателни съдове, изработени по същите характеристики.