Tanque flüssiger stickstoff

Arten von Flüssigstickstoffbehältern

Flüssigstickstoffbehälter sind spezielle Gefäße, die zur Lagerung und Konservierung von Materialien bei extrem niedrigen Temperaturen entwickelt wurden. Flüssigstickstoffbehälter werden aus bestimmten Materialien gefertigt, um Flüssigkeiten, die niedrige Temperaturen erzeugen, wie z. B. flüssigen Stickstoff, sicher zu enthalten. Flüssigstickstoffbehälter sind meist zylindrisch geformt, mit flachem Boden und Deckel, und sie sind in zwei Hauptkonstruktionen erhältlich: Dewars und isolierte kryogene Behälter. Kryogene Flüssigkeitsbehälter sind in vielen verschiedenen Bereichen und Industrien nützlich, darunter Ingenieurwesen, Biologie, Lebensmittelverarbeitung, Medizin und Pharmazie, Metallurgie, Schweißen und Plasmabeschichtung und viele andere. Flüssigstickstoffbehälter werden durch die Gas-Flüssig-Phasenumwandlung gekühlt. Flüssige Wärmetauscher zur Aufrechterhaltung der Lebensmittelqualität und Industrieanlagen werden oft in Gefrierschränken verwendet.

• Kryogene Dewars:

  Ein kryogener Dewar-Tank, auch bekannt als kryogener Behälter, ist ein vakuumisolierter Behälter, der zur Aufnahme von Flüssiggasen wie flüssigem Stickstoff, Sauerstoff und Argon verwendet wird. Ein Flüssigstickstoff-Dewar besteht üblicherweise aus doppelwandigem Edelstahl oder beschichtetem Aluminium mit einem Vakuum zwischen den Wänden zur Isolierung. Dies erzeugt einen Temperaturgradienten, der es dem Tank ermöglicht, dem Siedepunkt jedes Flüssiggases zu widerstehen, und er hat die Fähigkeit, flüssige Materie zu speichern, die die Temperatur von Materie und Rohrleitungen auf bis zu minus 196 Grad Celsius senken kann. Ein Dewar weist viele Ähnlichkeiten mit einer Flasche auf, wie z. B. einer Thermoskanne, aber er ist viel besser darin, seinen Inhalt kalt zu halten. Kryogene Dewars gibt es in drei allgemeinen Formen: den offenen Dewar, den geschlossenen Dewar und den offenen/geschlossenen Dewar. Der offene Dewar hat nur einen offenen Hals und ist für die Aufnahme großer Flüssigstickstoffmengen ausgelegt. Im Gegensatz zu den offenen Dewars haben geschlossene Dewars nur eine kreisförmige Zugangstür, die auch als Hals bezeichnet werden kann, und diese Art von Dewar eignet sich am besten für die Aufnahme kleiner Flüssigstickstoffmengen. Offen/geschlossene Dewars kombinieren die offenen und geschlossenen Eigenschaften und eignen sich für die Aufnahme sowohl großer als auch kleiner Flüssigstickstoffmengen.

• Isolierte kryogene Behälter:

  Diese Art von Flüssigstickstoffbehälter ist für die großflächige Lagerung und den Transport von flüssigem Stickstoff ausgelegt und arbeitet mit Vakuumisolierung, um den Inhalt kalt zu halten und den Wärmeübergang in alle Richtungen zu verhindern. Diese Tanks sind aufgrund ihrer Kapazität ideal für industrielle Anwendungen. Sie sind mit doppelten oder viel dickeren Wänden als herkömmliche isolierte Behälter ausgestattet, um dauerhaften Schutz und langfristige Lagerung zu gewährleisten. Ein Flüssigstickstoff-Isoliertank wird auch verwendet, um große Mengen an flüssigem Stickstoff zu speichern, was ihn in industriellen Umgebungen bevorzugt macht. Ähnlich wie bei kryogenen Dewars haben isolierte kryogene Behälter auch mehr als eine Tankart. Die beliebtesten Typen bei Käufern sind der Flüssigstickstoffbehälter und der Flüssigstickstoff-Transporttank.

Spezifikationen und Wartung von Flüssigstickstoffbehältern

Spezifikationen

• Abmessungen: Je nach Verwendungszweck des Flüssigstickstoffbehälters variieren auch der Durchmesser und die Höhe des Behälters. Im Allgemeinen beträgt die Länge etwa 1 bis 4 Meter und die Breite etwa 0,5 bis 2 Meter.
• Kapazität: Das Volumen, das ein Flüssigstickstoffbehälter aufnehmen kann. Es wird normalerweise in Litern oder Gallonen gemessen. Kleine Tanks haben beispielsweise ein Volumen von wenigen Litern, während große industrielle Tanks eine Kapazität von mehreren tausend Litern haben können.
• Materialien: Flüssigstickstoffbehälter werden in der Regel aus legiertem Stahl, Edelstahl und Aluminium hergestellt.
• Betriebstemperatur: Flüssigstickstoffbehälter können extrem niedrigen Temperaturen standhalten, normalerweise im Bereich von -196 °C bis -269 °C.
• Druck: Der Druck eines Flüssigstickstoffbehälters wird typischerweise in bar oder psi gemessen, d. h. der Druck, bei dem der Behälter verflüssigte Gase speichern kann, z. B. einem Druck von 10 bar oder mehr standhält.
• Übertragungsrate: Stellt dar, wie schnell flüssiger Stickstoff in Objekte oder Behälter eingeleitet oder geliefert werden kann. Beispielsweise ermöglicht eine Übertragungsrate von 5 Litern pro Minute, dass 5 Liter flüssiger Stickstoff pro Minute in den Tank gefüllt werden.
• Sicherheitsmerkmale: Wie z. B. Druckentlastungsventile, Entlüftungssysteme und Sicherheitsverriegelungen usw. Die Funktion eines Flüssigstickstoffbehälters besteht darin, sicherzustellen, dass die Ausrüstung sicher betrieben werden kann und Gase bei Überdruck entweichen können.

Wartung

• Reinigen: Reinigen Sie die Außenseite des Tanks regelmäßig, um Schmutz und Verunreinigungen zu entfernen. Verwenden Sie nicht korrosive Reinigungsmittel und weiche Tücher oder Schwämme, um Beschädigungen der Tankoberfläche zu vermeiden.
• Regelmäßige Inspektion: Führen Sie regelmäßige Inspektionen durch, um nach Anzeichen von Beschädigungen wie Rissen, Verformungen oder Rost zu suchen. Stellen Sie sicher, dass der Tank noch in gutem Zustand ist, und ersetzen Sie ihn, wenn es Schäden gibt.
• Auf Lecks prüfen: Prüfen Sie den Tank regelmäßig auf Gaslecks. Tragen Sie Seifenlösung auf die Verbindungen und Leitungen des Tanks auf und beobachten Sie, ob Blasen entstehen. Wenn Blasen entstehen, liegt möglicherweise ein Leck vor, und der Benutzer sollte es reparieren lassen.
• Druckentlastungsventile warten: Stellen Sie sicher, dass die Druckentlastungsventile des Flüssigstickstoffbehälters ordnungsgemäß funktionieren. Dies stellt sicher, dass der Tank überschüssigen Druck ablassen kann, um Überdrucksituationen zu vermeiden.
• Ordnungsgemäss lagern: Wenn Sie den Flüssigstickstoffbehälter nicht benutzen, lagern Sie ihn an einem kühlen, trockenen Ort, geschützt vor direkter Sonneneinstrahlung und brennbaren Materialien.
• Gasversorgungssystem überprüfen: Wenn der Benutzer ein zentrales Gasversorgungssystem verwendet, sollte er die entsprechenden Gasversorgungsleitungen und Ventile überprüfen, um sicherzustellen, dass keine Lecks oder Blockierungen vorhanden sind.

Szenarien von Flüssigstickstoffbehältern

Flüssigstickstoffbehälter lagern und liefern flüssigen Stickstoff (LN2), der hauptsächlich in den folgenden Industrien und Anwendungen eingesetzt wird:

• Medizinische und Gesundheitsbranche

  Flüssigstickstoff-Dewar-Tanks sind für die Kryokonservierung in der medizinischen Forschung, in Fruchtbarkeitskliniken und in der regenerativen Medizin von entscheidender Bedeutung. Sie lagern biologische Proben wie Embryonen, Eizellen, Spermien, Stammzellen und Gewebe sicher bei extrem niedrigen Temperaturen, um ihre Lebensfähigkeit für die zukünftige Verwendung zu erhalten.

• Industrielle Fertigung

  Flüssigstickstoffbehälter dienen als praktische Lager- und Versorgungseinheiten für LN2, das in verschiedenen industriellen Prozessen verwendet wird. Sie unterstützen das kryogene Mahlen, bei dem Materialien mit LN2 spröde gemacht werden, um die Mahlleistung und die Produktqualität zu verbessern. Sie ermöglichen auch das Stickstoffspülen durch Inertisieren von Gasen durch Stickstoffverdrängung, wodurch unerwünschte chemische Reaktionen, Explosionen und Oxidation verhindert werden.

• Lebensmittel- und Getränkeindustrie

  Flüssigstickstoffbehälter werden für das Schockfrosten in der Lebensmittelverarbeitung verwendet, um den Geschmack, die Textur und den Nährwert von Lebensmittelprodukten zu erhalten. Sie werden auch im Gastronomiebereich für kryogenes Kochen und Esserlebnisse eingesetzt, sodass Köche einzigartige gefrorene Gerichte, Desserts und Getränke im Handumdrehen kreieren können.

• Pharmazeutische Industrie

  LN2-Tanks sind für die Lagerung von temperaturempfindlichen Medikamenten, Impfstoffen und Biologika in der Pharmaindustrie von entscheidender Bedeutung. Sie gewährleisten die Stabilität und Integrität dieser Produkte, indem sie die erforderlichen extrem niedrigen Lagertemperaturen einhalten.

• Luft- und Raumfahrtindustrie

  Die extrem niedrige Temperatur erhält die Eigenschaften von flüssigem Stickstoff in kryogenen Anwendungen. Flüssigstickstoffbehälter werden für die kryogenen Kühlsysteme der Luft- und Raumfahrttechnologie, supraleitenden Technologien und Weltraumforschungsinstrumente verwendet. Beispielsweise verlieren supraleitende Materialien in Antriebssystemen, Stromkabeln und Magnetsystemen ihren Widerstand und werden zu Supraleitern.

• Chemische Industrie

  In der Chemietechnik liefern Flüssigstickstoffbehälter Stickstoffgas, das für verschiedene chemische Reaktionen verwendet wird, insbesondere in der organischen Synthese, Polymerisation und als inerte Lösungsmittel. Darüber hinaus dient flüssiger Stickstoff als Kühlmittel für exotherme Reaktionen, um die Reaktionsgeschwindigkeit zu kontrollieren und die Wärmeentwicklung zu minimieren.

• Ingenieurwesen und Automobilindustrie

  Flüssiger Stickstoff wird häufig für kryogene Behandlungsprozesse im Ingenieurwesen und in der Automobilindustrie eingesetzt. Dewar-Tanks stellen Stickstoff für die technische kryogene Behandlung zur Verfügung, bei der Materialien abgekühlt werden, um ihre mechanischen und physikalischen Eigenschaften zu verbessern, wie z. B. Stahlwerkzeuge und Schneidwerkzeuge, um ihre Härte und Haltbarkeit zu verbessern.

• Bildung und Forschungslabore

  Flüssigstickstoffbehälter werden in Forschungslaboren in verschiedenen Disziplinen wie Physik, Chemie und Biologie häufig eingesetzt. Sie werden für kryogene Experimente eingesetzt, wie z. B. die Untersuchung von Materialeigenschaften bei niedrigen Temperaturen, die Kühlung supraleitender Geräte und die Kryokonservierung von biologischen Proben.

So wählen Sie Flüssigstickstoffbehälter aus

Bei der Auswahl eines Flüssigstickstofftanks zum Kauf ist es wichtig, seine Anwendung zu beurteilen. Beispielsweise sind kryogene Lagertanks ideal für die Lagerung von kryogenen Flüssigkeiten wie flüssigem Stickstoff, Sauerstoff und Argon, während ein Dewar-Kolben für den persönlichen Gebrauch, z. B. die Konservierung von biologischen Proben, besser geeignet ist.

Bestimmen Sie die Menge an flüssigem Stickstoff, die der Tank aufnehmen kann. Die Kapazität eines Flüssigstickstoffbehälters reicht von kleinen Dewar-Kolben mit einem durchschnittlichen Volumen von 20 Litern bis zu großen industriellen Tanks, die bis zu 5000 Liter oder sogar mehr aufnehmen können. Ein größerer Tank ist für die Lagerung größerer Flüssigstickstoffmengen zu bevorzugen, während ein kleinerer Tank für Anwendungen mit geringem Volumen ideal ist.

Berücksichtigen Sie die Isolierung des Tanks. Tanks mit Vakuumisolierung sind vorzuziehen, da sie eine bessere Isolierung bieten und den Verdampfen von Stickstoffgas reduzieren. Dies trägt dazu bei, den Tank kühl zu halten und den Verdunstungsverlust zu verlängern. Tanks mit Tippisolierung minimieren ebenfalls den Wärmeübergang, sind aber weniger effektiv als Tanks mit Vakuumisolierung.

Das Konstruktionsmaterial des Tanks ist entscheidend bei der Wahl eines Flüssigstickstoffbehälters. Edelstahl ist das gebräuchlichste Konstruktionsmaterial aufgrund seiner Haltbarkeit, Korrosionsbeständigkeit und Fähigkeit, extremen Temperaturen zu widerstehen.

Stellen Sie sicher, dass der Tank über Sicherheitsmerkmale verfügt. Achten Sie auf Tanks mit Schutzkappen, Verriegelungen und geeigneten Hinweisen. Der Tank sollte auch über Dolly-Wagen für den einfachen Transport und solide ergonomische Griffe zum Schutz vor Kälteverbrennungen verfügen.

In industriellen Umgebungen ist es wichtig, einen Tank zu wählen, dessen Konstruktion den internationalen Standards entspricht. Der Tank sollte über die entsprechende Zertifizierung verfügen und nach ASME-Standards (American Society of Mechanical Engineers) gebaut sein. Solche Tanks gewährleisten Zuverlässigkeit und Sicherheit im Umgang mit kryogenen Flüssigkeiten.

Berücksichtigen Sie schließlich den Preis eines Flüssigstickstoffbehälters, wenn Sie einen Kauf tätigen. Vergleichen Sie die Preise verschiedener Anbieter und Verkäufer und wählen Sie einen, der zu Ihrem Budget passt.

Fragen und Antworten zu Flüssigstickstoffbehältern

F1: Was ist der Zweck des Flüssigstickstoffbehälters?

A1: Ein Flüssigstickstoffbehälter ist ein speziell entwickelter Behälter zur Konservierung von biologischen Proben wie lebenden Zellen, Genen, Geweben usw. bei extrem niedrigen Temperaturen.

F2: Welche Merkmale hat der Flüssigstickstoffbehälter?

A2: Der Flüssigstickstoffbehälter weist in der Regel folgende Eigenschaften auf:

• Vakuumisolierung:Der Flüssigstickstoffbehälter verwendet Vakuumisolierungstechnologie, bei der eine Schicht des Innenbehälters im Tank angebracht wird und dann die gesamte Luft zwischen dem Innen- und Außenbehälter abgesaugt wird, um einen Raum zu schaffen. Dieser doppelte Strohhalm sorgt dafür, dass keine Wärmeübertragung zwischen der Innen- und Außenschicht stattfindet, und reduziert die Temperaturschwankungen im Tank.
• Sicherheitsvorrichtungen:Im Stickstofftank befinden sich einige Sicherheitsvorrichtungen, wie z. B. das Druckentlastungsventil. Ein Druckentlastungsventil ist ein Gerät, das den Druck im Inneren des Behälters automatisch regeln oder ablassen kann, daher wird es als Druckentlastungsventil bezeichnet. Es kann den Druck auf einem bestimmten Niveau halten, und wenn der Druck zu hoch oder zu niedrig ist, nimmt es einige Änderungen am Druck vor, d. h. es entlastet oder absorbiert den Druck. Dies trägt dazu bei, dass Flüssigstickstoffbehälter nicht beschädigt werden und keine Sicherheitsrisiken durch zu hohen oder zu niedrigen Druck entstehen.

F3: Sind Flüssigstickstoffbehälter sicher?

A3: Flüssigstickstoffbehälter sind sicher, wenn sie richtig verwendet werden. Auch aufgrund seiner extrem niedrigen Temperatur ist es notwendig, ihn von Lebewesen und brennbaren Materialien fernzuhalten, um die Sicherheit zu gewährleisten.

F4: Wie lange kann ein Flüssigstickstoffbehälter halten?

A4: Bei sachgemäßer Wartung können Flüssigstickstoffbehälter mehrere Jahre halten. Regelmäßige Kontrollen der Vakuumisolierung und möglicher Lecks sind entscheidend.