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Ein kryogener Flüssigsauerstoff-Dewar-Behälter ist ein vakuumisolierter Behälter, der zur Lagerung und zum Transport von flüssigem Sauerstoff bei extrem niedrigen Temperaturen verwendet wird. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, kryogene Dewar-Behälter für flüssigen Sauerstoff nach ihrer Form, ihrem Design und ihren Merkmalen zu kategorisieren.
Nach Form:
Der traditionelle kryogene Flüssigsauerstoff-Dewar-Behälter hat eine zylindrische Form, die die gebräuchlichste Form von kryogenen Dewar-Behältern ist. Die zylindrische Form sorgt für eine gleichmäßige Druckverteilung und ist stabil, wenn sie auf einer ebenen Fläche platziert wird. Gleichzeitig ermöglicht die Form eine effiziente Isolierung, um den Inhalt bei niedrigen Temperaturen zu halten. Eine weitere Option ist ein quadratischer kryogener Flüssigsauerstoff-Dewar-Behälter. Die quadratische Form ist für das Stapeln und die Lagerung in einigen industriellen Anwendungen geeignet.
Nach Merkmalen:
Vakuumisolierung ist das häufigste Merkmal von kryogenen Flüssigsauerstoff-Dewar-Behältern. Der vakuumisolierte kryogene Dewar-Behälter besteht aus zwei Wänden mit einem Zwischenraum. Dieses Merkmal kann die Wärmeübertragung minimieren. Eine weitere Option sind kryogene Flüssigsauerstoff-Dewar-Behälter mit Vakuum- und Schaumisolierung. Sie wurden entwickelt, um die Wärmeübertragung so gering wie möglich zu halten. Der kryogene Flüssigsauerstoff-Dewar-Behälter verfügt über einen Vakuumraum zwischen den beiden Wänden und eine dicke Schaumschicht um die Außenwand.
Die Spezifikationen, die beim Kauf eines kryogenen Flüssigsauerstoff-Dewar-Behälters zu berücksichtigen sind, sind die Größe, die Kapazität, der Druck, die Überleitung und die Sicherheitsmerkmale.
Größe:
Die Abmessung der kryogenen Dewar-Behälter reicht von 30 cm bis über 80 cm. Eine kleinere Größe des kryogenen Flüssigsauerstoff-Dewar-Behälters bedeutet, dass weniger Gas passieren kann und umgekehrt. Daher ist es wichtig, die richtige Größe zu wählen, um die spezifischen Bedürfnisse zu erfüllen.
Kapazität:
Kryogene Flüssigsauerstoff-Dewar-Behälter haben unterschiedliche Kapazitäten von wenigen Litern bis zu Hunderten von Litern. Die gebräuchlichsten Optionen, die auf dem Markt erhältlich sind, sind 5L bis 25L. Die Benutzer können mehr flüssigen Sauerstoff lagern, indem sie einen Dewar-Behälter mit einer größeren Kapazität wählen.
Druck:
Die Druckklasse eines kryogenen Flüssigsauerstoff-Dewar-Behälters gibt den höchsten Betriebsdruck an. Die Druckklasse stellt auch die sichere Lagerung von Gasen mit hohem Druck sicher.
Überleitung:
Einige kryogene Dewar-Behälter verfügen über eine Überleitung zum Transport von flüssigem Sauerstoff vom Versorgungsbehälter zum Lagerbehälter. Die Länge und der Durchmesser der Überleitung beeinflussen die Mobilität des Dewar-Behälters und die Geschwindigkeit, mit der das Gas übertragen wird.
Sicherheitsmerkmale:
Flüssigsauerstoff-Dewar-Behälter verfügen über mehrere Sicherheitselemente, wie z. B. Druckentlastungsventile, Entlüftungssysteme und Vakuummäntel. Diese Merkmale sind notwendig, um kryogene Flüssigkeiten sicher zu lagern und Benutzer vor versehentlichen Verschüttungen und Lecks zu schützen.
Um die Leistung eines kryogenen Flüssigsauerstoff-Dewar-Behälters zu erhalten, sollten die folgenden Wartungshinweise berücksichtigt werden:
Inspektion:
Der kryogene Dewar-Behälter sollte regelmäßig auf Beschädigungen wie Risse, Lecks oder Dellen inspiziert werden. Außerdem müssen Druckentlastungsventile und andere Sicherheitskomponenten überprüft werden, um eine einwandfreie Funktion sicherzustellen. Sollten Probleme auftreten, sollten die Benutzer den Dewar-Behälter sofort reparieren oder ersetzen, um Sicherheitsrisiken zu vermeiden.
Sauber halten:
Die Außenfläche des kryogenen Dewar-Behälters sollte regelmäßig gereinigt werden. Sie sollte vollständig getrocknet werden, um eine Feuchtigkeitsansammlung und Frostbildung im Inneren des Behälters zu verhindern.
Richtig verwenden:
Ein kryogener Dewar-Behälter ist für die Lagerung bestimmter Flüssigkeiten ausgelegt. Die Verwendung für ungeeignete Stoffe kann zu schädlichen Reaktionen und Sicherheitsrisiken führen. Daher ist es wichtig, die Richtlinien des Herstellers zu befolgen.
Der Hauptzweck eines kryogenen Flüssigsauerstoff-Dewar-Behälters ist die Lagerung und der Transport von flüssigem Sauerstoff bei extrem niedrigen Temperaturen. Er hat jedoch mehrere Anwendungen in verschiedenen Branchen, die für das menschliche Leben und industrielle Prozesse unerlässlich sind.
Gesundheitswesen und Medizinindustrie:
Im Gesundheitswesen werden kryogene Flüssigsauerstoff-Dewar-Behälter zur Lagerung von flüssigem Sauerstoff für Patienten verwendet, die unter Atemwegsproblemen leiden, um sicherzustellen, dass sie bei Bedarf eine Versorgung erhalten. Diese großen Tanks können Sauerstoff für mehrere Wochen oder Monate bereitstellen, ohne dass eine ständige Nachfüllung erforderlich ist.
Zusätzlich werden kryogene Flüssigsauerstoff-Dewar-Behälter zur Konservierung biologischer Proben wie Blut, Gewebe und Stammzellen verwendet. Die niedrige Temperatur verhindert, dass die Proben abgebaut werden, und stellt sicher, dass sie noch lebensfähig sind, wenn die Fachkräfte im Gesundheitswesen bereit sind, sie zu verwenden.
Luft- und Raumfahrtindustrie:
Kryogene Flüssigsauerstoff-Dewar-Behälter werden in der Raketen- und Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt. Sie verwenden kryogene Sauerstoff-Dewar-Behälter, um Satelliten und Raumfähren in die Umlaufbahn zu bringen. Flüssiger Sauerstoff wird mit Raketentreibstoff kombiniert, um Schub zu erzeugen, der Raumfahrzeuge in den Weltraum befördert.
Industrielle Fertigung:
Mehrere Branchen verwenden kryogene Flüssigsauerstoff-Dewar-Behälter für die industrielle Fertigung. Die Metallverarbeitungsindustrie nutzt kryogene Flüssigsauerstoff-Dewar-Behälter bei Metallschneid- und Schweißprozessen. Reiner Sauerstoff wird dem Brennstoff zugeführt, um seinen Brennwert bei der Verbrennung für Metallschneid- und Schweißarbeiten zu erhöhen.
Einige Branchen verwenden kryogene Flüssigsauerstoff-Dewar-Behälter auch, um Oxidationsreaktionen in chemischen Prozessen zu ermöglichen. Dies ist häufig bei der Herstellung von Säuren (wie Salpetersäure), Vinylchlorid, Ammoniak und mehreren anderen chemischen Verbindungen und Kunststoffen zu beobachten.
Die Öl- und Gasindustrie setzt kryogene Flüssigsauerstoff-Dewar-Behälter während des Gewinnungsprozesses ein. Flüssiger Sauerstoff wird in bestehende Ölvorkommen injiziert, um den Druck zu erhöhen und die Ölgewinnungsraten zu verbessern.
Darüber hinaus werden kryogene Flüssigsauerstoff-Dewar-Behälter häufig als Sauerstoffquelle in Verbrennungsprozessen eingesetzt. Die Zufuhr von reinem Sauerstoff erhöht die Flammenintensität und beschleunigt die Reaktionsgeschwindigkeit in vielen chemischen Produktionsindustrien.
Bei der Auswahl eines kryogenen Flüssigsauerstoff-Dewar-Behälters sind mehrere Schlüsselfaktoren zu berücksichtigen, um eine angemessene Auswahl für die spezifischen Anforderungen zu gewährleisten:
Kapazitätsbereich:
Dewar-Behälter sind in verschiedenen Größen erhältlich, die in Litern gemessen werden und typischerweise von kleinen tragbaren Dewar-Behältern (≤50L) bis zu größeren stationären Dewar-Behältern (≥100L) reichen. Es ist wichtig, die benötigte Kapazität an die beabsichtigte Anwendung anzupassen, um eine ausreichende Versorgung mit flüssigem Sauerstoff zu gewährleisten. Darüber hinaus sollte die Häufigkeit der Nachfüllungen berücksichtigt werden, um die Größe des Dewar-Behälters zu optimieren.
Vakuumisolierung:
Die Isolationsqualität des Dewar-Behälters ist entscheidend, um die Wärmeübertragung zu minimieren und kryogene Temperaturen zu erhalten. Es gibt verschiedene Arten der Vakuumisolierung, wie z. B. ein-, zwei- oder dreifache Wände. Wählen Sie einen Dewar-Behälter mit einer fortschrittlichen Isolierung, um die Temperaturstabilität und die langfristige Sauerstoffkonservierung zu gewährleisten.
Haltbarkeit:
Bewerten Sie die Materialien und die Konstruktion des Dewar-Behälters, um sicherzustellen, dass er den Anforderungen des beabsichtigten Einsatzes standhält. Berücksichtigen Sie Faktoren wie die Notwendigkeit der Tragbarkeit, die Exposition gegenüber rauen Umgebungen oder die langfristige stationäre Platzierung. Wählen Sie einen Dewar-Behälter, der aus robusten Materialien und einer soliden Konstruktion hergestellt ist, um die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit im gegebenen Anwendungskontext zu gewährleisten. Je nach Einsatz ist es wichtig, einen Dewar-Behälter mit einer robusten Außenhülle und einem lecksicheren Design zu wählen, um maximale Haltbarkeit und Zuverlässigkeit zu gewährleisten.
Vakuumdicke:
Eine dickere Vakuumwand verbessert die Isolierung und reduziert Temperaturschwankungen, was zu einer stabileren kryogenen Lagerung führt. Dünnere Wände können für tragbare Dewar-Behälter geeignet sein, aber stationäre Dewar-Behälter sollten dickere Wände für eine bessere Isolierung haben.
Überleitungen und Armaturen:
Stellen Sie sicher, dass die Überleitungen und Armaturen des Dewar-Behälters mit der beabsichtigten Anwendung kompatibel sind. Es ist wichtig, Kupplungssysteme, Dichtungssysteme und Ergonomie zu überprüfen, um einen sicheren und effizienten Flüssigkeitsaustausch zu gewährleisten.
Sicherheitsmerkmale:
Berücksichtigen Sie die Sicherheitsmerkmale des Dewar-Behälters, wie z. B. Druckentlastungsventile, Sicherheitsverriegelungen und geeignete Kennzeichnung. Diese Merkmale sind entscheidend, um Unfälle zu vermeiden und die Sicherheit des Benutzers zu gewährleisten.
Kosten- und Budgetüberlegungen:
Bewerten Sie die Kosten des kryogenen Flüssigsauerstoff-Dewar-Behälters auf der Grundlage seiner Eigenschaften, Leistung und spezifischen Anforderungen. Es ist wichtig, ein Gleichgewicht zwischen dem Budget und der Erfüllung der Anforderungen der Anwendung zu finden.
F: Wie funktioniert ein kryogener Dewar-Behälter?
A: Dewar-Behälter verwenden Vakuumisolierung, um kryogene Flüssiggase bei extrem niedrigen Temperaturen zu halten. Kryogene Flüssigkeiten werden unterhalb ihres Siedepunkts gehalten. Dies bedeutet, dass eine häufige Nachfüllung/Verdampfung der Flüssigkeit nicht notwendig ist.
F: Wie lange hält ein kryogener Dewar-Behälter Sauerstoff?
A: Ein Sauerstoff-Dewar-Behälter kann flüssigen Sauerstoff über einen langen Zeitraum ohne Verdampfung speichern. Kleine Dewar-Behälter (10 Liter oder weniger) halten den Sauerstoff in der Regel 10 Tage bis 3 Wochen. Große Dewar-Behälter (20 Liter oder mehr) können den Sauerstoff für mehrere Monate bis zu einem Jahr aufbewahren.
F: Was ist der Unterschied zwischen einem kryogenen Dewar-Behälter und einem Tank?
A: Kryogene Dewar-Behälter verwenden vakuumisolierte Behälter, um die Gase bei niedrigen Temperaturen zu halten. Kryogene Tanks verwenden dick isolierte Wände. Dies bedeutet, dass kryogene Dewar-Behälter im Vergleich zu kryogenen Tanks besser in der Lage sind, niedrige Temperaturen zu halten.
