James Dewar (1842-1923) oli šoti füüsik ja keemik, kes elas Londonis. Elu jooksul õnnestus tal võita palju auhindu ja medaleid, teha uskumatult palju avastusi, millest paljud mängisid täppisteaduste arengus olulist rolli. Füüsika saavutuste hulgas on märkimisväärne tema panus temperatuuri säilitamise uurimisse, kasutades tema loodud seadet, mida nimetatakse "Dewari anumaks". See seade on mõeldud mitmesuguste ainete hoidmiseks kõrgel või madalal temperatuuril.

Loomise ajalugu

Dewari laev on seadme moderniseeritud versioon, mille töötas välja saksa teadlane Weinhold. Kuid sellel on olulisi erinevusi. Weinholdi leiutis oli kahekordse seinaga klaaskarbi kujul ja Dewar muutis seda disaini oluliselt. Analoogselt karbile oli ka selle seade topeltseinaga, selle seadme seinte vahele tekkis vaakum ja need olid hõbetatud ning vedeliku aurustumise vähendamiseks kitsendati seadme kõri.

Rakendus

Tänaseks on Dewari laevade tootmine jõudnud tööstusliku ulatuseni, kuna neid kasutatakse kõikjal, mitte ainult erinevates tööstusharudes, vaid ka igapäevaelus. Vähesed inimesed teavad, et termos on ka Dewari anum. Mis puutub tööstusse, siis siin kasutatakse Dewari anumaid kõige sagedamini teiste külmvedelike jaoks. Samuti kasutatakse seda seadet sageli veterinaarmeditsiinis ja meditsiinis mitmesuguste bioloogiliste materjalide ladustamiseks.

Kuna erinevad tüübid Kuna anumatel on erinevad eesmärgid, siis kasutatakse neid erinevalt, ehkki kõigil juhtudel on enne sisu anumasse paigutamist vaja see viia sobivale temperatuurile, see tähendab soojendada või jahutada. Seadme sees oleva aine temperatuuri hoitakse kahe teguri tõttu: soojusisolatsioon ja sellega toimuvad protsessid.

Termos

Kuulsaim ja populaarseim Dewari anumate tüüp on termos. 20. sajandi alguses muutis Reynold Burger seda seadet veidi koduseks kasutamiseks sobivaks. Klaasist kolb pandi metallist korpusesse, muutes selle seeläbi ohutumaks ja vastupidavamaks ning Dewari anumale paigaldatud pistik asendati korgi ja kaanega.

Esialgu lootis leiutaja, et sellist seadet kasutatakse toidu säilitamiseks, kuid selle tulemusena sai termos populaarseks just seetõttu, et see suudab pikka aega hoida jookide temperatuuri. Termose sünnipäeva võib pidada 30. septembriks 1903, sest just sel päeval sai Burger oma leiutise patendi ja hakkas tootma.

Lugu sellega siiski ei lõpe. Dewar, kes sai teada, et tema seadme uuendatud versioon oli äriline edu ja aitas Burgeril korralikku raha teenida, esitas hagi. Kuid kuna tema seade ei olnud patenteeritud, ei rahuldanud kohus tema nõudeid.

Šoti teadlase leiutatud laev Dewar saavutas laia populaarsuse peaaegu kohe pärast sündi ega kaota seda tänapäevani. Seda kasutatakse laialdaselt nii tööstuses kui ka igapäevaelus, mistõttu on see üks olulisemaid

Loomade kunstliku viljastamise korral kasutatakse üha sagedamini temperatuuril -196 ° külmutatud spermat, mida hoitakse vedelas lämmastikus spetsiaalsetes mahutites - dewari laevad.

Loomakasvatuses kasutatakse mitmesuguseid kodumaise ja imporditud tootmise anumaid. Enimkasutatav anum on riigis toodetud SD 50 anum mahuga 52 liitrit.

Kui personal töötab vedela lämmastiku ja Dewari anumatega, on võimalik järgmine:

• keha avatud alade külmumine kokkupuutel jahtunud pindadega või vedela lämmastiku sissetungimisel;
• pearinglus, minestamine või lämbumine hapniku kontsentratsiooni vähenemise tõttu õhus, kui aurustatakse suur vedela lämmastiku mass;
• dewari laeva plahvatus, mis on tingitud vaakumi äkilisest kadumisest, gaaside kiirest desorptsioonist anuma soojenemisel ja ka lämmastiku aurustumisest hermeetiliselt suletud kaelaga;
• kondenseerumine õhuhapnikuga jahutatud pindadel vedela lämmastikuga ja süttimine kokkupuutel põlevate materjalidega.

Sellega seoses tuleb Dewari laevadega ümber käia hoolikalt, rangelt järgides nende käitamise juhiseid. Kukkumise korral võivad löögid, teravad löögid, väliskesta või sisemise anuma terviklikkus olla kahjustatud, millega kaasneb vaakumi kadu. Vedela lämmastiku kiire aurustamine ja väliskesta jäätumine on viide sellisele probleemile. Töötubades on rangelt keelatud vigaste Dewari laevade käitamine või soojendamine. Vaakumi kaotanud Dewari anum tuleb vabastada ladustatud spermatosoididest ja vedelast lämmastikust ning seejärel soojendada kolmeks päevaks ruumis, kuhu on keelatud pääseda.

Dewari laevu saab sulgeda ainult neile mõeldud kaantega. Keelatud on anuma kaela tihedalt sulgeda; osa vedelast lämmastikust aurustades tekib anumas siserõhk, seetõttu ei pääse anuma sisse välisõhust pärit hapnik. Lisaks tekitab rõhu tõus anuma kahjustumise või vedela lämmastiku eraldumise ohu.

Transpordi ajal peavad Dewari laevad ja läheduses olevad esemed olema kukkumiste ja kahjustuste vältimiseks kindlalt kinnitatud.

Vedel lämmastik tuleks valada Dewari anumasse läbi 18 mm läbimõõduga painduva metallvooliku, rõhk transpordipaagis olevale manomeetrile ei tohiks olla suurem kui 0,5 atm. Painduv metallist voolik tuleb langetada anumasse põhja, et lämmastikjuga voolikut kaelast välja ei viskaks, kuna läheduses töötavad inimesed võivad vigastada. Dewari anumast ja anumast valatakse läbi laia metalllehtri.

Täitmisprotsessi ajal on vedeliku taseme määramiseks anumasse vaatamine rangelt keelatud. Täidis loetakse täielikuks, kui kaelast ilmuvad esimesed vedeliku pritsmed. Eriti ettevaatlik peaks olema sooja Dewarsi, see tähendab uute või soojendatud, täitmisel. Ärge täitke Dewarsi ainult vedela lämmastikuga.

Viige pintsetid, kanistrid ja muud esemed aeglaselt vedelasse lämmastikku, et vältida pritsmete tekkimist, mis on põhjustatud vedelate materjalide kokkupuutel "keemisest". Tagamaks, et sperma oleks alati vedelas lämmastikus, täidetakse selle ladustamiseks mõeldud Dewari anumaid perioodiliselt, kui vedela lämmastiku tase on langetatud 1/2 anuma mahust. Lämmastiku taset jälgitakse, metalli või puidust joonlauda perioodiliselt sukeldades lämmastikku.

Vedel lämmastik kui lenduvam komponent on rikastatud hapniku, lisandi ja tehnilise tootega. See on vastuvõetamatu enam kui 15% vedela hapniku segus, kuna selline segu võib orgaaniliste saadustega kokkupuutel süttida. Hapnikusisaldust kontrollitakse GKhP-4 tüüpi gaasianalüsaatoriga. Gaasianalüsaatori puudumisel tühjendatakse vedelik Dewari anumast pärast iga 12 täitmist, anum täidetakse värske lämmastikuga. Tühjendamine toimub avatud spetsiaalsel alal kindlas kohas. Drenaaži lähedal ei tohiks olla puid, paberit, asfalti ega muid orgaanilisi tooteid.

Anuma saastumise vältimiseks hoitakse kaanedes painduvaid metallist voolikuid ja lehtreid. "Muda" või tahkete osakeste eemaldamiseks on vaja anuma sisu tühjendada, loputada anumat puhta vedela lämmastikuga ja panna see kuumutamisele. Mitte varem kui kolm päeva pärast tühjendamist pestakse anumat sooja (kuni + 30 °) vesilahusega pesuvahend OP-7 ja loputage seejärel veega (mitte üle + 70 °). Laevade loputamine ja puhastamine toimub riiklikes aretusettevõtetes ja riiklikes tõuaretusjaamades. Ärge soojendage anumaid. See toiming võib põhjustada plahvatuse.

Dewari anumate ja vedela lämmastikuga töötav personal peab kandma kaitseprille (eelistatult pleksiklaasist kilpe), kindaid või labakindaid. Riided peaksid olema ilma taskuteta, püksid - ilma mansettideta ja katma kinga ülaosa. Kindad peaksid olema lahti, et neid saaks vajadusel hõlpsasti maha visata. Kui vedel lämmastik puutub kokku nahaga, peske kahjustatud piirkonda kohe rohke veega.

Ruum, kus nad töötavad vedela lämmastikuga või norskavad Dewari laevad, peavad olema varustatud sundõhuga sundventilatsiooniga, tagades õhus hapnikusisalduse vähemalt 19%.

Loodusliku ventilatsiooni korral on lubatud vedela lämmastikuga töötada ruumis, mille maht on 7000 korda suurem kui seal asuva vedela lämmastiku maht.

Hapniku kontsentratsiooni langus õhus alla 16% põhjustab peapööritust, minestamist või lämbumist ilma eelnevate sümptomiteta. Ohver tuleks viia värske õhu kätte.

Kui leiate vea, valige palun tekst ja vajutage Ctrl + Enter.

Nende vajaduste jaoks pole kõigil oma seadme kohta aimu. Nüüd ütleme teile, kuidas see anum on paigutatud ja miks selles olevad krüogeensed vedelikud oma omadused säilitavad.

Kaasaegse anuma prototüüp

Esimene krüogeensete vedelike mahuti leiutati XIX sajandi lõpus Saksamaal. Siis oli see topelt seintega klaasist kast, mille vahele tekkis vaakum. Šoti teadlane J. Dewar viis leiutise lõpule, andes sellele kitsa kaelaga kolvi kuju.

See disain ei olnud juhuslikult valitud - kitsas kurk takistab krüogeensete vedelike kiiret aurustumist ja vaakum seinte vahelises ruumis aitab säilitada ainete etteantud temperatuuri. Seinad seestpoolt töödeldi hõbedaga, mis andis täiendava soojusisolatsiooni. Uute tehnoloogiate tulekuga täiustati disaini, kuni saime toote, mida praegu kasutame.

Kaasaegsete Dewarsi disain

Tänapäevased tooted, millega oleme harjunud, erinevad mõnevõrra nende eelkäijatest. Kui esimesed Dewarid olid klaasist, siis nüüd on need valmistatud alumiiniumist või roostevabast terasest. Materjali valikul on oluline roll tugevusel ja kaalul.

Dewari laeva põhikomponendid:

• väline ja sisemine anum;
• kael;
• kork;
• adsorbent seinte vahelise ruumi jaoks.

Välised ja sisemised anumad on ühendatud kurgus. Nendevahelisest ruumist evakueeritakse õhk rõhuni 10 −2 Pa (tekib vaakum). Sisemise anuma seinad on väljastpoolt kaetud adsorbendiga. Seda tehakse jääkgaaside eemaldamiseks vaakumruumist.

Kael ühendab anuma mõlemaid osi. Kael võib olenevalt mudelist olla piisavalt kitsas või lai (läbimõõduga kuni 210 mm). See on valmistatud tugevdatud plastikust; tootmiskulude vähendamiseks saab kasutada roostevaba terast.

Anuma kaas võimaldab kaela tihedalt (kuid mitte hermeetiliselt) sulgeda. Selle külge kinnitatakse lisaks vahtplastist silinder, mis sulgeb selle ja aitab liigse vedela lämmastiku väljalaskmisel. Nad keeldusid anuma seinu hõbetamast, asendades selle poleerimisega.

Kui otsite kõrge Dewari laevu tehnilised omadused, soovitame need meie poest tellida. Kõigile kaupadele on lisatud garantii ja suur tootevalik võimaldab teil valida parima võimaluse.

Dewari anum on kaasaegsete termoside vanaisa. Täna pole vajalike toodete pikaajalisel kindlal temperatuuril hoidmisel probleeme. Sellise anuma leiutamise põhjuseks oli asjaolu, et füüsikutel polnud võimalust mõnda aega gaase vedelas olekus hoida. Vedel lämmastik Dewar oli täpselt leiutis, mis probleemi edukalt lahendas. Ja nagu ikka, jumalakartus teadustööd leidis oma rakenduse igapäevaelus.

Ajalugu

Niinimetatud Dewari laev pärineb aastast 1881. Saksa teadlane Adolf Ferdinand Weinhold töötas välja esimese mahuti, mida kasutati veeldatud gaasi hoidmiseks.

See oli topelt seintega klaasist karp. Kujundusfunktsioon oli see, et õhk pumbati seinte vahelisest ruumist välja. Sellises anumas võiks hoida vedelat hapnikku. Leiutaja nimetas anumat "Weinhold pudeliks".

1892. aastal tegi Šoti keemik ja füüsik Sir James Dewar AF Weinholdi kujunduses mõningaid parandusi. Klaasist karp kujundati ümber ja sellest sai kitsa kaelaga kolb, mis vähendas oluliselt vedeliku aurustumist. Lisaks hõbedati Dewari suunal seinte vaheline ruum. Esimest korda saadi ja säilitati mitte ainult vedelat, vaid ka tahket vesinikku.

Esimene meeleavaldus toimus avalikul loengul jaanuaris 1893 ja laevade masstootmine algas 1904. aastal. Thermos GmbH (Saksamaa) asutati termoside tootmiseks ja see asus leiutise rakendamisele ärilistel eesmärkidel.

Toimimispõhimõte

Kuidas Dewari laev töötab? Aparaadi seade torkab silma oma geniaalse lihtsusega: klaasist või metallkolb kahekordse seinaga, mille vahel õhk evakueeritakse. Selline süsteem vähendab oluliselt seinte soojusjuhtivust.

Ülejäänud väga väike kogus õhumolekule kannab temperatuuri Dewari sisusse keskkond... See jääk-soojusjuhtivus kutsub esile vedelgaasi pideva ja järkjärgulise aurustumise.

See omakorda viib rõhu suurenemiseni anuma sees. Otsese plahvatuse vältimiseks on seade varustatud kaitseklapiga või pole see tihedalt suletud. Vabalt suletud pistikul on vedela lämmastiku aurustumisel vähe mõju. Soojusülekanne alt üles on aeglane ja anuma ava pindala on tühine.

Seega vabaneb gaas järk-järgult. Aine kadu on tähtsusetu, näiteks kaotab 10 päeva jooksul üks kilogramm vedelat õhku säilitamise ajal ainult 4 grammi.

Selline seade võimaldab pikka aega hoida gaasi vedelas olekus ja transportida, mis on kaasaegse tööstuse jaoks väga oluline.

Mudelid

Paljudes tööstusharudes kasutatakse Dewari laeva erinevatel eesmärkidel. On mitmeid mudeleid:

• seeria X, XT, LD - alumiinium, klaaskiust kael, mida kasutatakse vedela lämmastiku ja biomaterjalide transportimiseks ja ladustamiseks;
• seeria SK, SDP - klaaskiust kaelaga, valmistatud alumiiniumist, kasutatakse transportimiseks, väikese koguse vedela lämmastiku ladustamiseks;
• sDS-seeria - alumiiniumist, klaaskiust kaela kasutatakse biomaterjalide transportimiseks ja ladustamiseks;
• vertikaalne (maht 28–660 liitrit) - valmistatud roostevabast terasest, kasutatakse dilämmastikoksiidi, vedela lämmastiku, süsinikdioksiidi, argooni, hapniku transportimiseks ja ladustamiseks;
• horisontaalne - valmistatud roostevabast terasest, kasutatakse vedela lämmastiku hoidmiseks.

Lisaks on valdatud tohutute raudtee- ja autotankide tootmist. Samuti on olemas spetsiaalselt varustatud laevad, mis veavad suuri vedelgaasisaadetisi.

Rakendus

Dewari laeva kasutatakse laialdaselt tänapäevases tööstuses. Kõige sagedamini kasutatakse seadet:

• kodus - jookide, toidu (termoside) pikaajaliseks säilitamiseks;
• tööstuses, laboratooriumides - vedeliku lämmastiku ja muude krüovedelike säilitamiseks;
• veterinaarmeditsiinis ja meditsiinis - bioloogilise materjali hoidmiseks;
• geofüüsikas - töötamiseks kuumades kaevudes (kristallid ja elektroonilised komponendid pannakse anumasse).

Kulu

Praegu pakutakse turul mitmesuguseid termoside kaubamärke ja sorte. Väikseid majapidamistooteid kasutatakse toidu või vedelike jaoks (tee, kohv). Hind võib sõltuvalt tootja mahust, materjalist ja kaubamärgist olla vahemikus 5 kuni 50 dollarit.

Aastal kasutatavate laevade maksumus tööstuslikus ulatuses ja neid nimetatakse Dewari laevaks. Hinna määrab maht ja teostus. Hea seade suure mahuga võib maksta mitusada dollarit:

• mudel X-40SP (Kharkovi transpordivahendite tehas, Ukraina) - 650 dollarit;
• mudel L2050 (Cryo Diffusion, Prantsusmaa) - 1050 dollarit;
• mudel HT-3 (Taylor-Wharton, Slovakkia) - 220 dollarit.

Krüogeensete vedelike transportimiseks mõeldud paagid, maanteel või raudteel, maksavad kümneid tuhandeid dollareid.

Patenditaotluse fragment

Füüsikud Karol Olszewski ja Zygmunt Wroblewski kasutasid veeldatud gaaside hoidmiseks kaheseinalist klaaskasti, mille seinte vahelisest ruumist pumbati õhk välja. Selle konteineri töötas välja Saksa füüsik Adolf Ferdinand Weinhold aastaga.

Seade

Algne Dewar oli kaheseinaline klaasist kolb, mille vahele pumbati õhku. Kiirguskao vähendamiseks kaeti mõlemad pirni sisepinnad peegeldava kihiga. Dewar kasutas peegeldava kattena hõbedat. Sarnast disaini kasutatakse tänapäevastes odavates majapidamistermosides.

Kaasaegsed kujundused

Kaasaegsed Dewarsi struktuurid on mõnevõrra erinevad. Sisemine ja välimine anum on valmistatud alumiiniumist või roostevabast terasest. Materjali soojusjuhtivus pole oluline, kuid tugevus ja kaal mängivad suurt rolli. Kael ühendab sisemisi ja välimisi anumaid. Dewarites, mille maht on kuni 50 liitrit, kinnitub sisemine anum ainult kaela külge ja see kogeb suurt füüsilist koormust. Samuti seatakse sellele kõrged nõuded soojusjuhtivusele. Need. kael peaks olema tugev, kuid õhuke. Tavalistes anumates on kael valmistatud roostevabast terasest. Kvaliteetsetes Dewarsi kael on valmistatud vastupidavast, tugevdatud plastikust. See tõstatab metalli ja plasti vaakumkindla kinnitamise probleemi. Väljaspool on sisemine anum kaetud adsorbendiga, mis jahtununa imab vaakumõõnsusest järelejäänud gaasid. Soojuskadude vähendamiseks kaetakse sisemine anum täiendava soojusisolatsiooniga. Konvektiivse soojusülekande vähendamiseks kinnitatakse dewari kaane külge vahtplastist silinder, mis ei kaela tihedalt kinni. Vaakumõõnsus evakueeritakse rõhuni 10 -2 Pa. Sisepindade hõbetamisest loobuti ja see asendati poleerimisega.

Kaasaegsetel Dewaridel on madal aurustumiskadu: alates 1,5% päevas suurte konteinerite puhul, kuni 5% päevas väikeste koguste puhul.

Dewari heeliumianumad

Dewari anuma skeem heeliumi jaoks
1 - kael lämmastiku täitmiseks;
2 - liitmikega pea;
3 - heeliumianuma kael;
4 - vedela lämmastiku mahuti;
5 - kuumakaitsed;
6 - vedeliku heeliumi mahuti;
7 - soojusisolatsioon;
8 - adsorbent

Lingid

• Spetsifikatsioonid, lämmastiku säilitamine Dewari anumas

Wikimedia Foundation. 2010.

Vaadake, mis on "Dewari anumad" teistest sõnaraamatutest:

- (J. Dewari nimega) kahekordse seinaga anumad, mille vahel tekib vaakum [mitte vähem kui 1,33 mn / m2 (10 5 mm Hg)], mis tagab aine kõrge soojusisolatsiooni anuma sees. Soojusülekanne D-s koos. juhtub praktiliselt ...

Dewari laev - Dewar anumad: a, b klaas; metalliks vedelate gaaside jaoks (lämmastik ja heelium). DEWARI LAEV, seestpoolt topelt hõbetatud seintega kolb, mille vahelt õhk välja pumbatakse. Seinte vahelise haruldase gaasi soojusjuhtivus ... Illustreeritud entsüklopeediline sõnaraamat

Seestpoolt hõbetatud topeltseintega kolb ruumist, mille vahel õhk välja pumbatakse. Seinte vahelise haruldase gaasi soojusjuhtivus on nii madal, et Dewari anumasse paigutatud ainete temperatuur püsib pikka aega ühtlane ... entsüklopeediline sõnastik

Topeltseintega anum, mille vahele tekib vaakum vähemalt 1,33 mN / m2 (10–5 mm Hg), mis tagab anuma sisemahu kõrge soojusisolatsiooni. Pakkus välja inglise füüsik J. Dewar 1898. aastal. Lihtsaim Dewari anum ... ... Tehnika entsüklopeedia

Seestpoolt hõbetatud topeltseintega kolb ruumist, mille vahel õhk välja pumbatakse. Seinte vahelise haruldase gaasi soojusjuhtivus on nii madal, et Dewari anumasse paigutatud ainete temperatuur püsib pikka aega ühtlane ... Suur entsüklopeediline sõnaraamat

- [inglaste nimel. füüsik ja keemik J. Dewar (1842 1923)] kahekordse seinaga anum, velgede vahele tekib vaakum, mis tagab anuma sees asuvas va kõrge soojusisolatsiooni. Väike D. koos. on valmistatud klaasist, anumatest ... Suur entsüklopeediline polütehnikumi sõnaraamat

Vedeliku hapniku jaoks on Dewari anum ainete pikaajaliseks ladustamiseks kõrgendatud või madalatel temperatuuridel. Aine tuleb enne Dewari sisestamist kuumutada või jahutada. Pidev temperatuur ... ... Wikipedia

DEWARI LAEV - spetsiaalne külmutusnõu tootjate sperma külmutamiseks ja ladustamiseks vedelas lämmastikus. See on alumiiniumisulamitest või roostevabast terasest kahekordse seinaga konteiner. Seinte vahel asetatakse spetsiaalne soojusisolatsioon. Reklaamimiseks ... Põllumajandusloomade aretuses, geneetikas ja paljundamises kasutatavad mõisted ja määratlused

- (Cryo ... ja Kreeka osariikidest seisva, liikumatult) Termostaat, milles tööseadet või uuritavat objekti hoitakse välise külma allika tõttu temperatuuril alla 120 K (krüogeensed temperatuurid). Tavaliselt ... Suur Nõukogude entsüklopeedia

Krüogeensed temperatuurid, tavaliselt temperatuurid, mis jäävad alla vedeliku õhu keemistemperatuuri (umbes 80 K). Selliseid temperatuure mõõdetakse tavaliselt absoluutsest nullist (vt Absoluutne null) (273,15 ° C või 0 K) ja väljendatakse kelviinides ... Suur Nõukogude entsüklopeedia