¿Qué es un contenedor criogénico?
Los contenedores criogénicos son equipos para almacenar y transportar líquidos criogénicos, que suelen llevar el nombre de los gases licuados que almacenan o transportan, como el gas natural licuado, el oxígeno líquido, el nitrógeno líquido, el hidrógeno líquido, el helio líquido y el flúor líquido. Estos dispositivos se utilizan ampliamente en muchos campos, como la biomedicina, la industria alimentaria, el sector aeroespacial y la industria energética y química.
En el ámbito biomédico
Los contenedores criogénicos se utilizan principalmente para almacenar especímenes biológicos, como sangre, células, tejidos, etc., entre los cuales los tanques de nitrógeno líquido son los equipos más utilizados, que pueden congelar las muestras a 196 °C bajo cero para garantizar su actividad biológica y sus propiedades fisicoquímicas. En la industria alimentaria, los contenedores criogénicos se utilizan para almacenar y transportar alimentos congelados, como carne, marisco, frutas, etc., para garantizar la calidad y el valor nutritivo de los alimentos durante el transporte.
En el ámbito aeroespacial
Los contenedores criogénicos se utilizan para fabricar componentes de aviones y naves espaciales, como frenos, motores, tanques de oxígeno, satélites, etc., para reducir la tensión, prolongar la vida útil y mejorar el rendimiento. En el campo de la energía y la industria química, los contenedores criogénicos se utilizan para preparar productos químicos y almacenar productos energéticos como gas natural licuado y gas licuado de petróleo, proporcionando un entorno a baja temperatura que favorece las reacciones químicas y aumenta la producción.
Los contenedores criogénicos pueden dividirse en dos tipos: fijos y móviles, según los métodos de almacenamiento y transporte. Los contenedores criogénicos estacionarios se utilizan principalmente para la producción y el suministro de líquidos criogénicos almacenados, mientras que los contenedores criogénicos móviles se utilizan para el transporte a corta y larga distancia de líquidos criogénicos, incluyendo el transporte terrestre, el transporte por agua, el transporte aéreo, etc., en la forma específica de camiones cisterna, camiones cisterna, tanques de transporte, etc.
Además, la tecnología básica de los contenedores criogénicos es la tecnología de aislamiento al vacío, que tiene diversas funciones, como la conservación del calor, la refrigeración, el almacenamiento y el transporte. El principio consiste en inyectar material aislante a alta presión para mantener la temperatura del líquido criogénico en el espacio cerrado de la pared y la capa de aislamiento térmico del tanque de almacenamiento, de modo que el líquido criogénico se evapore o caliente a una velocidad muy pequeña, a fin de conservar su estado de baja temperatura.
En general, los contenedores criogénicos son una pieza importante del equipo, y su amplia gama de aplicaciones y diversas funciones hacen que desempeñe un papel indispensable en la sociedad moderna. Para más información, puede consultar libros y bibliografía profesional pertinente en campos como la ingeniería mecánica, la ingeniería química o la ciencia de los materiales.
¿Cuál es el principio de un contenedor criogénico?
El principio de los contenedores criogénicos se basa principalmente en la tecnología de aislamiento al vacío y la tecnología de aislamiento multicapa, cuyo objetivo es mantener un estado estable de baja temperatura del líquido criogénico en el interior del contenedor.
En primer lugar
la tecnología de aislamiento al vacío es clave. Entre las paredes y el aislamiento del recipiente criogénico se crea un espacio de alto vacío. En el vacío, la conducción de calor y la convección se suprimen en gran medida porque no hay moléculas de gas en el vacío que transfieran calor. De este modo, es difícil que el calor del exterior del recipiente se transmita al interior a través de las paredes, manteniendo así la temperatura fría del líquido criogénico en el interior.
En segundo lugar
La tecnología de aislamiento multicapa también es un componente importante. El aislamiento multicapa suele estar compuesto por pantallas reflectantes y separadores que se alternan para formar una estructura multicapa. Las pantallas reflectantes reflejan la mayor parte del calor radiante, mientras que los separadores proporcionan una trayectoria con baja conductividad térmica, lo que reduce aún más la transferencia de calor. Esta estructura puede evitar eficazmente el intercambio de radiación térmica entre el líquido criogénico del interior del contenedor y el entorno exterior.
Además
En el caso de determinados contenedores criogénicos, se utilizan otras tecnologías auxiliares para mejorar el aislamiento. Por ejemplo, el uso de materiales aislantes y rellenos altamente eficientes para reducir aún más la transferencia de calor; Se dispone un dispositivo de refrigeración en el exterior del contenedor para mantener la baja temperatura de la pared del contenedor mediante refrigeración externa; Una avanzada tecnología de sellado impide la entrada de aire exterior en el interior del contenedor, reduciendo así la penetración del calor.
En resumen, el principio de los contenedores criogénicos es evitar la transferencia de calor mediante la tecnología de aislamiento al vacío y la tecnología de aislamiento multicapa, y potenciar el efecto aislante mediante otras tecnologías auxiliares, con el fin de mantener un estado estable de baja temperatura del líquido criogénico en el interior del contenedor. La aplicación de estas tecnologías permite a los recipientes criogénicos almacenar y transportar eficazmente líquidos criogénicos en diversos entornos y aplicaciones.
