مخازن کرایوژنیک
در فیزیک، کرایوژنیک تولید و رفتار مواد در دماهای بسیار پایین است. در این مقاله مطالبی پیرامون تکنولوژی کرایوژنیک و مخازن کرایوژنیک ارائه می‌شود.
تاریخچه تکنولوژی کرایوژنیک
کرایوژنیک علمی است که به تولید و اثرات دماهای بسیار پایین می‌پردازد. این کلمه از کلمات یونانی “kryos” به معنی “یخ زدگی” و “genic” به معنای “تولید کردن” سرچشمه گرفته است. تحت چنین تعریفی می‌توان از آن برای شامل تمام دماهای زیر نقطه انجماد آب (۰ درجه سانتیگراد) استفاده کرد.اگرچه پروفسور Kamerlingh Onnes از دانشگاه لیدن در هلند برای اولین بار در سال 1894 از این کلمه برای توصیف هنر و علم تولید دمای بسیار پایین تر استفاده کرد. او این کلمه را در اشاره به مایع شدن گازهای دائمی مانند اکسیژن، نیتروژن، هیدروژن و هلیوم به کار برد.
چند سال قبل (در سال 1887) اکسیژن در 183- درجه سانتیگراد مایع شده بود و مسابقه ای برای مایع شدن گازهای دائمی باقی مانده در دماهای پایین تر در جریان بود. تکنیک های به کار رفته در تولید چنین دماهای پایینی کاملاً متفاوت از روش هایی بود که قبلاً در تولید یخ مصنوعی استفاده می شد.به ویژه، مبدل های حرارتی کارآمد برای رسیدن به دمای بسیار پایین مورد نیاز است. در طول این سال‌ها، اصطلاح کرایوژنیک معمولاً برای اشاره به دمای کمتر از -150 درجه سانتیگراد استفاده می‌شود.
تعریف تکنولوژی کرایوژنیک
کرایوژنیک شاخه‌ایی از مهندسی که شامل مطالعه دماهای بسیار پایین، نحوه رسیدن به آنها و نحوه رفتار مواد در آن دماها می‌شود.
تعدادی از گازهای کرایوژنیک
در جدول 1 تعدادی از گازها(مایعات) کرایوژنیک و دمای جوش آنها به کلوین آورده شده است.
جدول1: نقطه جوش تعدادی از گازهای کرایوژنیک به کلوین
| نام گاز | نقطه جوش(K) |
|---|---|
| ایزوتوپ هلیوم -3 | 3.19 |
| ایزوتوپ هلیوم -4 | 4.214 |
| هیدروژن | 20.27 |
| نئون | 27.09 |
| نیتروژن | 77.09 |
| هوا | 78.8 |
| فلوئور | 85.24 |
| آرگون | 87.24 |
| اکسیژن | 90.18 |
| متان | 111.7 |
کاربرد کرایوژنیک
در صنعت از مایعات کرایوژنیک برای فریز کردن مواد غذایی (مثل همبرگر)، تحت فشار قرار دادن بطری‌های پلاستیکی یا قوطی‌های آلومینیومی نوشیدنی، ثابت‌کردن خطوط لوله، فریز زمین جهت حفاری در زمین‌های با خاک خیس و سست، عملیات حرارتی فلزات، کار با مواد جامدقابل انفجار(کاهش خطر آنها با فریز کردنشان)، خنک‌سازی cold traps در سیستمهای خلاء و کاربردهای دیگر در شاخه‌های زیستی، فضایی و … که نشان از اهمیت تکنولوژی کرایوژنیک دارد.
چرا مخازن کرایوژنیک؟
به میزان فزاینده ای گازهای صنعتی مانند اکسیژن، نیتروژن و آرگون به صورت مایع در دماهای برودتی به مشتریان تحویل داده‌می‌شود که قبل از استفاده، توسط مشتری در مخازن کرایوژنیک ذخیره می‌شود. شکل1 نمونه‌ای از مخازن کرایوژنیک را نشان می‌دهد.
شکل1: نمونه‌ای از مخازن کرایوژنیک
درجه‌بندی فشار و اندازه مخازن کرایوژنیک، مطابق با الزامات لجستیک و دلایل اقتصادی استانداردسازی شده است. کلیپ زیر گوشه‌ای از فرآیند ساخت مخازن کرایوژنیک را نشان می‌دهد.
شما می‌توانید به منظور کسب اطلاعات بیشتر و سفارش محصول به صفحه تماس با ما مراجعه کنید.
منابع
