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Gefrorener flüssiger stickstoff dewar

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Über gefrorener flüssiger stickstoff dewar

Arten von flüssigen Stickstoff-Dewars

Ein flüssiger Stickstoff-Dewar ist aufgrund seiner hervorragenden Wärmedämmung ein beliebtes Gefäß zur Lagerung, zum Transport oder zur Aufbewahrung von flüssigem Stickstoff oder anderen kryogenen Flüssigkeiten.

  • Design und Funktion:

    Ein traditioneller Dewar ähnelt in seiner Form einer Thermoskanne oder einem großen Kolben. Er besteht aus einem Innen- und einem Außenbehälter, der eine doppelwandige Isolierung bietet. Ein Vakuum oder ein poröser Isolator zwischen den beiden Wänden isoliert kryogene Flüssigkeiten innerhalb der beiden Wände. Flüssige Stickstoff-Dewars funktionieren wie eine Vakuum-Thermoflasche, indem sie den Wärmefluss in beide Richtungen deutlich reduzieren.

  • Offener Dewar:

    Das Design des offenen Dewars legt die innere Oberfläche der Luft frei. Dewar-Gefäße dieser Art eignen sich für Anwendungen bei extrem niedrigen Temperaturen, die eine Verdampfung von flüssigem Stickstoff vertragen können. Dewar-Gefäße für den offenen Einsatz haben in der Regel einen runden Boden und sind in verschiedenen Größen erhältlich.

  • Geschlossener Dewar:

    Offene Dewars werden nicht für geschlossene Dewars verwendet. Dewars mit Deckeln oder Verschlüssen, die keine Verdampfung zulassen, werden als geschlossene Dewars bezeichnet. Dewars in der geschlossenen Position haben in der Regel zylindrische Böden mit flachen Böden. Um die kryogene Flüssigkeit über einen längeren Zeitraum zu speichern, verfügen sie oft auch über eine doppelwandige Vakuum-Kolben-ähnliche Isolierung sowie einen Stopfen- oder Stopfenverschluss.

  • Kolben-Dewar:

    Dewar-Kolben sind große Behälter, die verwendet werden, um große Mengen an verflüssigten Gasen wie Stickstoff in Bereichen wie Forschung, Wissenschaft, Gesundheitswesen und Industrie zu speichern. Das Design ist zweifach, wodurch sie sich perfekt für Aufgaben eignen, bei denen die kontinuierliche, stabile Abgabe von kryogenen Flüssigkeiten erforderlich ist, und sie eignen sich auch hervorragend zur Verlängerung der Verdampfungsrate von flüssigem Stickstoff.

  • Kryogener Dewar:

    Der Begriff „kryogener Dewar" bezeichnet ein großmaßstäbliches, langfristiges Lagergefäß für kryogene Flüssigkeiten wie flüssigen Stickstoff, das auch als Vakuumflasche bezeichnet werden kann. Automatisierte kryogene Dewars können enorme Kapazitäten haben. Zum Beispiel hat das Modell CB-2500 (Alibaba.com) eine Kapazität von 189,37 l; das Modell LDC-200B (Alibaba.com) hat eine Kapazität von bis zu 550 LL. Sie können mit Rädern ausgestattet sein, um das Bewegen zu erleichtern, einen Rollwagen zum sicheren Halten und Transportieren von Gegenständen und computergestützte Funktionen für die Fernsteuerung und Überwachung.

Spezifikation und Wartung von flüssigen Stickstoff-Dewars

Die folgenden Spezifikationen müssen beachtet werden, um sicherzustellen, dass der flüssige Stickstoff nicht in Gas im Gefrierdewar verdampft.

  • Material: Der flüssige Stickstoff-Dewar-Kolben besteht aus Edelstahl oder Aluminium oder beidem. Die Materialien müssen sehr niedrigen Temperaturen standhalten können. Edelstahl verfügt über eine hohe Korrosionsbeständigkeit. Dies erhöht die Lebensdauer des Dewars. Einige Optionen verfügen über doppelwandige Edelstahlbecher mit einem Vakuum dazwischen für zusätzliche Isolierung.
  • Temperaturbereich: Diese sind so konzipiert, dass sie einen Temperaturbereich von Umgebungstemperatur (ca. 20-25 °C) bis zu extrem niedrigen Temperaturen (ca. -196 °C) aufrechterhalten. Dies dient der Lagerung von Substanzen wie flüssigem Stickstoff, Argon, Sauerstoff usw.
  • Kapazität: Die Größe, gemessen in Litern oder Millilitern, gibt an, wie viel der kryogenen Flüssigkeit sie aufnehmen kann. Die Kapazität eines flüssigen Stickstoff-Dewars kann von winzigen Behältern im Labormaßstab (häufig weniger als ein Liter) bis zu großen Behältern im Industrieverfahren (Hunderte von Litern) reichen.
  • Vakuumisolierung: Dies bedeutet, dass eine große thermische Isolierung zwischen der Innen- und Außenwand besteht. Während das Gas oder die Flüssigkeit im Dewar kontinuierlich verdampft, wird die Wärme nicht durch den Vakuumraum gelangen.
  • Druckentlastungsvorrichtungen: Diese Dewar-Vakuumflasche verfügt über Sicherheitsmerkmale wie Druckentlastungsventile. Diese bieten Widerstand gegen unvorhergesehenen Druckaufbau und entlasten überschüssigen Druck. Es verhindert auch einen sofortigen Bruch, wodurch der Dewar und die Benutzer gleichermaßen geschützt werden.
  • Übertragungsrohre: Kryogene Flüssigkeitsübertragungsrohre oder Ausgießer unterstützen den kontrollierten Transport von Flüssigkeiten in oder aus kryogenen Behältern. Ihr Design enthält oft Temperaturüberwachungsgeräte und Ventile. Diese Komponenten gewährleisten präzise, ​​zeitnahe und risikofreie Übertragungen in Laboren und Industrieanlagen.
  • Gewicht: Im leeren Zustand wiegen die komplett metallischen flüssigen Stickstoff-Dewars unter 20 lbs. Größere Modelle können jedoch mehr als 50 lbs wiegen. Die leichte Konstruktion der kleineren Modelle sorgt für eine praktische Handhabung.

Eine ordnungsgemäße Wartung ist entscheidend, um optimale Leistung, Langlebigkeit und Sicherheit zu gewährleisten. Wenn Sie die folgenden Wartungstipps für flüssige Stickstoff-Dewars befolgen, stellen Sie sicher, dass flüssige Dewars jahrelang halten:

  • Regelmäßig reinigen: Verwenden Sie ein mildes Reinigungsmittel und warmes Wasser, um die Außenseite zu reinigen. Vermeiden Sie die Verwendung von Schleifmitteln, die die Oberfläche zerkratzen. Anschließend gründlich abspülen und an der Luft vollständig trocknen lassen, bevor Sie den Deckel schließen.
  • Stöße vermeiden: Reparieren Sie alle Dellen oder Beschädigungen am Dewar sofort. Dies liegt daran, dass solche Stöße die Funktionsfähigkeit der Vakuumisolierung beeinträchtigen können.
  • Vorsichtig handhaben: Tragen Sie geeignete Sicherheitshandschuhe, Brillen und Gesichtsschutz beim Bewegen oder Verwenden von flüssigen Stickstoff-Dewars. Handhaben Sie sie gemäß den Richtlinien des Herstellers für den ordnungsgemäßen Umgang.
  • Ordnungsgemäß lagern: Halten Sie den Dewar von direkter Sonneneinstrahlung und Bereichen mit hohen Temperaturen fern. Lagern Sie ihn bei Nichtgebrauch an einem kühlen, gut belüfteten Ort.
  • Druck überwachen: Überprüfen Sie regelmäßig die Druckmessgeräte der Dewars, um die Leistung des Dewars zu überwachen. Wenn Sie dies im Auge behalten, können Benutzer Lecks oder Anomalien schnell erkennen. Dies reduziert Sicherheitsrisiken und möglichen Flüssigkeitsverlust.
  • Voll halten: Flüssigkeiten in der Dewar-Phase verdampfen schnell. Lagern Sie den Dewar daher immer mit genügend flüssigem Stickstoff, um die Proben sicher und bei niedriger Temperatur zu halten.

Szenarien

Flüssiger Stickstoff ist eine kryogene Flüssigkeit, deren Temperatur -196 °C beträgt. Seine extrem niedrige Temperatur macht ihn für verschiedene Anwendungsszenarien nützlich.

  • Biomedizinisch: Im biomedizinischen Bereich werden Stickstoff-Dewars verwendet, um Zellen, Blut, Gewebe, Organe usw. zum Transport und zur Lagerung zu konservieren. Sie sind auch nützlich zum Einfrieren von Eizellen und Spermien, was sie für IVF-Kliniken unverzichtbar macht. Darüber hinaus sind Stickstoff-Dewars für Biobanken von grundlegender Bedeutung, die Proben zur Forschungszwecken bei niedrigen Temperaturen lagern.
  • Industrie: Stickstoff ist entscheidend, um Explosionen zu verhindern, da er extrem unreaktiv ist und die Verbrennung nicht unterstützt. Flüssiger Stickstoff findet auch Anwendungen in Industriebereichen wie der kryogenen Behandlung, dem Gefrieren von Lebensmitteln, dem Laserschneiden, der Kryochirurgie usw.
  • Labore: Stickstoff-Dewars spielen eine wesentliche Rolle in wissenschaftlichen Forschungslaboren. Sie werden in der Regel verwendet, um flüssige Proben zu speichern, um die Stabilität und Integrität der Proben zu erhalten. Darüber hinaus können Stickstoff-Dewars extrem niedrige Temperaturen schaffen, damit Wissenschaftler verschiedene Arten von Experimenten in verschiedenen Bereichen durchführen können.
  • Lebensmittelindustrie: Stickstoff-Dewars werden in der Lebensmittelindustrie weit verbreitet eingesetzt. Sie tragen zum Schockgefrieren von Lebensmitteln bei, wodurch die Qualität und der Nährwert der Lebensmittel erhalten bleiben. Aufgrund ihrer schnellen Kühlkapazität können Stickstoff-Dewars Lebensmittel sofort einfrieren. Dies hemmt das Wachstum von Eiskristallen und sorgt für eine knackige und zarte Textur der Lebensmittel.
  • Unterhaltungsindustrie: Stickstoff-Dewars können sofort dichten Nebel oder Rauch erzeugen. Daher werden sie oft verwendet, um Spezialeffekte wie Nebel, Rauch oder Eiseffekte bei Konzerten, Theateraufführungen und Filmdrehs zu erzeugen.

So wählen Sie flüssige Stickstoff-Dewars

Beim Kauf einer Dewar-Flasche ist es wichtig, die entscheidenden Faktoren zu berücksichtigen, die ihre Eignung für eine bestimmte Anwendung gewährleisten.

  • Anwendungsbedürfnisse

    Die Art des Dewars muss auf die Anwendungsanforderungen abgestimmt sein. Bestimmen Sie, ob eine Dewar-Flasche mit breitem oder schmalem Hals für die jeweilige Anwendung besser geeignet ist. Berücksichtigen Sie Faktoren wie die benötigte Menge an flüssigem Stickstoff, die Häufigkeit der Nachfüllungen und die Handhabungsanforderungen. Beispielsweise kann eine Dewar-Flasche mit breitem Hals für Anwendungen bevorzugt werden, bei denen häufig Proben entnommen werden müssen oder bei denen größere Mengen an flüssigem Stickstoff gelagert werden müssen.

  • Kapazität

    Wählen Sie eine Dewar-Größe und -Kapazität, die die Anforderungen des Betriebs erfüllt. Berücksichtigen Sie Faktoren wie die benötigte Menge an flüssigem Stickstoff, den verfügbaren Lagerraum und die erwartete Nutzungsfrequenz. Es ist wichtig zu beachten, dass Dewars mit größerer Kapazität möglicherweise schwieriger zu transportieren und zu handhaben sind. Daher ist es wichtig, eine Größe zu wählen, die für die spezifischen Anforderungen praktikabel ist.

  • Vakuumisolierung

    Wählen Sie eine Dewar-Flasche mit hochwertiger Vakuumisolierung, um einen minimalen Wärmeübergang zu gewährleisten und die niedrigen Temperaturen des flüssigen Stickstoffs zu erhalten. Eine gute Vakuumisolierung trägt dazu bei, die Verdampfung von flüssigem Stickstoff zu minimieren und reduziert die Häufigkeit der erforderlichen Nachfüllungen.

  • Haltbarkeit und Konstruktionsmaterialien

    Wählen Sie eine Dewar-Flasche aus strapazierfähigen Materialien, die den Anforderungen der jeweiligen Anwendung standhalten. Berücksichtigen Sie die verwendeten Konstruktionsmaterialien, wie z. B. Edelstahl oder Glas, und wählen Sie einen Dewar, der auf Stöße, Lecks und andere Gefahren im Zusammenhang mit der Handhabung von kryogenen Flüssigkeiten ausgelegt ist.

  • Sicherheitsmerkmale

    Berücksichtigen Sie je nach spezifischer Anwendung eine Dewar-Flasche, die mit Sicherheitsmerkmalen wie Druckentlastungsventilen oder Schutzhüllen ausgestattet ist. Diese Funktionen erhöhen die Sicherheit der Lagerung und Handhabung von kryogenen Flüssigkeiten, insbesondere in Umgebungen, in denen die Gefahr eines Druckaufbaus oder potenzieller Gefahren durch Spritzer oder Lecks besteht.

Flüssiger Stickstoff-Dewar - Fragen und Antworten

F: Was ist der Unterschied zwischen einem großen Stickstoff-Dewar und einem kleinen Dewar?

A: Größere Dewars haben eine höhere Lagerkapazität für flüssigen Stickstoff. Sie sind jedoch groß, sperrig und schwer, was sie stationär macht. Kleinere Dewars hingegen sind tragbar und einfach zu bedienen. Der Zweck des Stickstoff-Dewars bestimmt, ob man eine größere oder kleinere Größe benötigt.

F: Müssen sich Benutzer Sorgen machen, dass flüssiger Stickstoff aus dem Dewar verdampft?

A: Die gute Nachricht ist, dass flüssiger Stickstoff nicht leicht verdampft, wenn er in einer Dewar-Flasche gelagert wird. Dies liegt daran, dass die Dewar-Flasche über eine umfangreiche Vakuumisolierung verfügt. Benutzer sollten jedoch den Stickstoffpegel regelmäßig überprüfen, insbesondere bei Dewars mit unbedeutender Entlüftung.

F: Ist es in Ordnung, einen flüssigen Stickstoff-Dewar fast leer laufen zu lassen?

A: Ein laufender Dewar sollte immer voll gehalten werden. Wenn er voll ist, wird verhindert, dass die Oberseite heiß wird. Eine heiße Oberseite kann zum Bruch der Vakuumisolierung und zum Zusammenbruch der gesamten Dewar-Flasche führen.

F: Wie lang ist die Lebensdauer einer Dewar-Flasche?

A: Ein Stickstoff-Dewar kann bei richtiger Pflege mehrere Jahre halten. Der wichtigste Faktor, der die Haltbarkeit beeinflusst, ist der Ausfall der Vakuumdichtung. Hersteller empfehlen keine häufigen und schnellen Temperaturänderungen, da diese zum Bruch der Vakuumdichtung führen können.