Сосуд Дьюара: что это, устройство, примеры

Что это такое?

Сосуд Дьюара (перейти к товарам) предназначен для хранения и перевозки вещества при повышенной или пониженной температуре. Она поддерживается пассивным образом, через теплоизоляцию или протекание некоторых процессов в самом веществе.

Именно пассивностью функционала сосуд Дьюара принципиально отличается от крио- и термостатов (перейти к товарам).

Оборудование используется в косметологии и медицине, в машиностроении и производстве, в пищевой промышленности, а также в быту: сосудом Дьюара является совершенно обычный термос. Его применяют для перевозки биоматериалов, оплодотворения в животноводстве, хранения реагентов (перейти к товарам), размещения электронных элементов и кристаллов, для обработки деталей и охлаждения продуктов. Одна из сравнительно недавних востребованных областей применения сосуда — молекулярная кулинария.

Устройство

В основе сосуда Дьюара — два резервуара, внутренний и внешний, изготовленных из алюминия или нержавеющей стали. Между ними есть тонкие прочные перемычки, обычно или из нержавейки, или из специального пластика.

Внешний резервуар обрабатывается адсорбентом, который позволяет ему поглощать газ из пространства между сосудами до создания вакуума. Внутренний получает дополнительную теплоизоляцию. Если раньше поверхности серебрили, то теперь их просто тщательно полируют до зеркального результата.

Сосуды соединяются горловиной с повышенными требованиями по теплопроводности. Она также делается из нержавеющей стали, но встречаются и пластиковые варианты. На крышке ёмкости обязательно есть пенопластовый цилиндр, который значительно сокращает теплопроводность.

Примеры сосудов

Все они устроены примерно одинаково, только слегка изменяясь в зависимости от типа используемого газа. Так, например, особым образом оборудуются ёмкости для перевозки гелия, потому что этот газ обладает маленькой теплотой испарения. Чтобы уменьшить теплопотери, сосуды Дьюара для гелия изготавливается из меди и охлаждаются жидким азотом. Горловин у прибора получается две — одна под гелий, вторая под азот, при этом первая располагает штуцерами, позволяющими сделать газосброс, подключить манометр, клапан и сифон. Сосуд Дьюара под гелий ни в коем случае нельзя наклонять, он всегда должен находиться в вертикальном положении.

Сейчас существуют дьюары под гелий и без жидкого азота — они используют сложную систему с несколькими экранами.

Другой интересный пример сосуда Дьюара — бытовой термос, который есть дома почти у каждого. Колба в нём делается из нержавейки или стекла, между двойных стенок создан вакуум, который способствует уменьшению теплопроводности. Стеклянные поверхности покрываются отражающим материалом, нержавейка тщательно полируется. Обычно наружный слой термоса делается из металла или пластика.

Несмотря на ощутимую разницу между обычной термокружкой или сосудом на 50 литров для перевозки жидкого азота, принцип их работы примерно одинаковый, и они оба используют пассивные свойства своей конструкции для сохранения перевозимого в них вещества.