Что такое криогенный контейнер?
Криогенные контейнеры — это оборудование для хранения и транспортировки криогенных жидкостей, обычно названных в честь сжиженных газов, которые они хранят или транспортируют, таких как сжиженный природный газ, жидкий кислород, жидкий азот, жидкий водород, жидкий гелий и жидкий фтор. Эти устройства широко используются во многих областях, таких как биомедицина, пищевая промышленность, аэрокосмическая, энергетическая и химическая промышленность.
В области биомедицины
Криогенные контейнеры в основном используются для хранения биологических образцов, таких как кровь, клетки, ткани и т.д., среди которых резервуары с жидким азотом являются наиболее часто используемым оборудованием, которое может замораживать образцы при температуре минус 196 °C для обеспечения их биологической активности и физико-химических свойств. В пищевой промышленности криогенные контейнеры используются для хранения и транспортировки замороженных продуктов, таких как мясо, морепродукты, фрукты и т.д., чтобы обеспечить качество и питательную ценность продуктов во время транспортировки.
В аэрокосмической области
Криогенные контейнеры используются для производства компонентов самолетов и космических аппаратов, таких как тормоза, двигатели, кислородные баки, спутники и т.д., чтобы снизить напряжение, продлить срок службы и улучшить эксплуатационные характеристики. В энергетической и химической промышленности криогенные контейнеры используются для приготовления химических веществ и хранения энергетических продуктов, таких как жидкий природный газ и сжиженный нефтяной газ, обеспечивая низкотемпературную среду для стимулирования химических реакций и увеличения производства.
Криогенные контейнеры можно разделить на два типа: стационарные и мобильные, в зависимости от способов хранения и транспортировки. Стационарные криогенные контейнеры в основном используются для производства и поставок хранимых криогенных жидкостей, в то время как мобильные криогенные контейнеры используются для транспортировки криогенных жидкостей на короткие и дальние расстояния, включая наземный транспорт, водный транспорт, воздушный транспорт и т.д., в специфической форме танкеров, автоцистерн, транспортных цистерн и т.д.
Кроме того, основной технологией криогенных контейнеров является технология вакуумной изоляции, которая выполняет целый ряд функций, таких как сохранение тепла, охлаждение, хранение и транспортировка. Принцип заключается в нагнетании изоляционного материала под высоким давлением для поддержания температуры криогенной жидкости в замкнутом пространстве стенки и теплоизоляционного слоя резервуара для хранения, так что криогенная жидкость испаряется или нагревается с очень малой скоростью, сохраняя свое низкотемпературное состояние.
В целом, криогенные контейнеры являются важным оборудованием, а широкий спектр их применения и разнообразные функции позволяют им играть незаменимую роль в современном обществе. Для получения дополнительной информации вы можете обратиться к соответствующим профессиональным книгам и литературе в таких областях, как машиностроение, химическое машиностроение или материаловедение.
В чем заключается принцип работы криогенного контейнера?
Принцип работы криогенных контейнеров в основном основан на технологии вакуумной изоляции и технологии многослойной изоляции, которая направлена на поддержание стабильного низкотемпературного состояния криогенной жидкости внутри контейнера.
Прежде всего
Технология вакуумной изоляции является ключевой. Между стенками и изоляцией криогенного сосуда создается высоковакуумное пространство. В вакууме теплопроводность и конвекция сильно подавлены, потому что в нем нет молекул газа, которые могли бы передавать тепло. Таким образом, затрудняется передача тепла от внешней части контейнера к внутренней через стенки, что позволяет поддерживать низкую температуру криогенной жидкости внутри.
Во-вторых
Технология многослойной изоляции также является важным компонентом. Многослойная изоляция обычно состоит из отражающих экранов и прокладок, чередующихся между собой, образуя многослойную структуру. Отражающие экраны отражают большую часть лучистого тепла, а разделители обеспечивают траекторию с низкой теплопроводностью, что еще больше снижает теплопередачу. Такая структура может эффективно предотвратить обмен тепловым излучением между криогенной жидкостью внутри контейнера и внешней средой.
Кроме того
для некоторых криогенных контейнеров используются другие вспомогательные технологии для улучшения изоляции. Например, использование высокоэффективных изоляционных материалов и наполнителей для дальнейшего снижения теплопередачи; охлаждающее устройство расположено на внешней стороне контейнера для поддержания низкой температуры стенок контейнера за счет внешнего охлаждения; усовершенствованная технология герметизации предотвращает попадание наружного воздуха внутрь контейнера, тем самым снижая проникновение тепла.
Подводя итог, можно сказать, что принцип работы криогенных контейнеров заключается в предотвращении теплопередачи с помощью технологии вакуумной изоляции и технологии многослойной изоляции, а также в усилении эффекта изоляции с помощью других вспомогательных технологий, чтобы поддерживать стабильно низкое температурное состояние криогенной жидкости внутри контейнера. Применение этих технологий позволяет криогенным сосудам эффективно хранить и транспортировать криогенные жидкости в различных условиях и областях применения.
