Η ασφαλής αποθήκευση υγρού αζώτου διαδραματίζει βασικό ρόλο στη διαθεσιμότητα αυτής της ουσίας. Παρουσιάζεται σε ένα ευρύ φάσμα βιομηχανιών, το υγρό άζωτο είναι πλέον ένα απαραίτητο συστατικό για πολλά προϊόντα που είναι ήδη μέρος της καθημερινής ζωής.
Υγρό άζωτο είναι ουσιαστικά άζωτο που έχει ψυχθεί για να μεταβεί από μια αέρια σε υγρή κατάσταση. Σε αυτή την κατάσταση, παρουσιάζει μοναδικές ιδιότητες που δίνουν αφορμή για τη χρήση του σε διάφορους τομείς, που κυμαίνονται από τη βιομηχανία τροφίμων έως την ιατρική.
Ωστόσο, για να αποκτήσετε πρόσβαση σε αυτές τις ιδιότητες, απαιτείται ακριβής αποθήκευση υγρού αζώτου για να αποφευχθούν οι πιθανοί κίνδυνοι που είναι ειδικοί για αυτή την ουσία, ενώ παράλληλα επιτυγχάνεται μέγιστη απόδοση και αποφεύγεται η σπατάλη πόρων.
Σε αυτό το άρθρο, μοιραζόμαστε περισσότερα για το LN₂ και τους βασικούς παράγοντες για το σχεδιασμό ενός ασφαλούς συστήματος αποθήκευσης υγρού αζώτου.
Τι είναι το υγρό άζωτο;
Σε θερμοκρασία δωματίου, το άζωτο είναι ένα άχρωμο και άοσμο αέριο που αποτελεί περίπου το 78% της ατμόσφαιρας της Γης. Όταν υποβάλλεται σε θερμοκρασίες κάτω από -195,8°C, υγρό άζωτο σχηματίζεται και η παραγωγή του περιλαμβάνει το σχεδιασμό μιας διαδικασίας υγροποίησης που περιλαμβάνει τεχνικές συμπίεσης και ψύξης.
Εάν εκτεθεί σε θερμοκρασία δωματίου ξανά, το υγρό άζωτο εξατμίζεται γρήγορα. Αυτή η ιδιαιτερότητα όσον αφορά τη θερμοκρασία του υγρό άζωτο βρίσκεται πίσω από ορισμένες από τις βασικές εκτιμήσεις κατά το σχεδιασμό κρυογονικών συστημάτων αποθήκευσης υγρού αζώτου.
Είναι επίσης σημαντικό να κατανοήσουμε ότι το άζωτο έχει πολύ υψηλότερη πυκνότητα στην υγρή του μορφή (σε σύγκριση με την αέρια κατάσταση). Αυτό επιτρέπει την αποθήκευση μεγάλων ποσοτήτων αυτής της ουσίας σε ένα σχετικά μικρό όγκο.
Κύριες χρήσεις του υγρού αζώτου
Η εξαιρετικά χαμηλή θερμοκρασία του υγρού αζώτου επιτρέπει σε αυτή την ουσία να χρησιμοποιηθεί για να καταψύξει μια μεγάλη ποικιλία υλικών μέσω άμεσης επαφής.
Αυτή η ιδιότητα βρίσκεται πίσω από την ποικιλία των χρήσεων του LN₂ ως πόρου, συμπεριλαμβανομένων:
- Μεταξύ των βιομηχανικών εφαρμογών είναι η επεξεργασία μετάλλων και άλλων υλικών για τη βελτίωση της αντοχής τους.
- Στη βιομηχανία τροφίμων, χρησιμοποιείται για τη δημιουργία υπερκατάψυξης, η οποία παρατείνει τη διάρκεια ζωής των τροφίμων διατηρώντας παράλληλα την ποιότητά τους. Αυτό συμβαίνει επειδή έχει ως αποτέλεσμα μια εξαιρετικά γρήγορη διαδικασία κατάψυξης, δημιουργώντας μικρότερους κρυστάλλους σε σύγκριση με τις πιο αργές μεθόδους κατάψυξης.
- Στην ιατρική, χρησιμοποιείται για να καταψύξει και να διατηρήσει βιολογικά δείγματα. Είναι επίσης απαραίτητο για την ανάπτυξη κρυοθεραπειών, οι οποίες βασίζονται στη θεραπεία ορισμένων ασθενειών μέσω της κατάψυξης ιστών.
- Είναι ένας θεμελιώδης πόρος σε εργαστήρια και ερευνητικά κέντρα, καθώς επιτρέπει τη δημιουργία συνθηκών χαμηλής θερμοκρασίας που είναι απαραίτητες για ορισμένα πειράματα.
- Ως μέρος του τεχνολογικού τομέα, είναι χρήσιμο για την κατασκευή εξαρτημάτων όπως μικροεπεξεργαστές ή LED, μεταξύ άλλων.
Πού πρέπει να αποθηκεύεται το υγρό άζωτο; --- Κρυογονικές δεξαμενές αποθήκευσης
Η διατήρηση της θερμοκρασίας του υγρού αζώτου είναι μία από τις βασικές εκτιμήσεις κατά την επιλογή ενός συστήματος αποθήκευσης. Μόνο διατηρώντας τη σωστή θερμοκρασία ανά πάσα στιγμή μπορεί να εγγυηθεί η ποιότητα του αζώτου και να διασφαλιστεί η ασφαλής και αποτελεσματική χρήση του.
Επομένως, οι κρυογονικές δεξαμενές αποθήκευσης πρέπει να είναι σε θέση να ελαχιστοποιούν τη πιθανή μεταφορά θερμότητας με το περιβάλλον, η οποία διαφορετικά θα οδηγούσε σε απώλεια ενέργειας θερμότητας και στα συνεπαγόμενα πρόσθετα οικονομικά κόστη.
Κρυογονικές δεξαμενές αποθήκευσης και η τεχνολογία τους
Οι κρυογονικές δεξαμενές αποθήκευσης είναι μια επιλογή για την αποθήκευση υγρού αζώτου. Τέτοια συστήματα έχουν σχεδιαστεί για να συγκρατούν μεγάλες ποσότητες υγρού αζώτου και είναι ιδανικά για εφαρμογές που απαιτούν μεγάλη και συνεχόμενη παροχή υγρού αζώτου. Η βασική τους δομή αποτελείται από τα ακόλουθα μέρη:
- Ένα εσωτερικό δοχείο από ανοξείδωτο χάλυβα που μπορεί να αντέξει τις χαμηλές θερμοκρασίες που απαιτούνται για το υγρό άζωτο.
- Ένα εξωτερικό δοχείο από ανθρακούχο χάλυβα.
- Μονωτικό υλικό που χωρίζει τα δύο δοχεία.
- Ένα σύστημα ρύθμισης πίεσης για τη διασφάλιση σταθερής πίεσης μέσα στη δεξαμενή.
Βελτιστοποίηση αποθήκευσης: Πώς να ελαχιστοποιήσετε τις απώλειες και να βελτιώσετε την απόδοση
Μείωση των απωλειών εξάτμισης
Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, ο σχεδιασμός ενός κατάλληλου μηχανισμού μόνωσης είναι ο πυρήνας ενός συστήματος αποθήκευσης ικανού να μειώσει τις απώλειες εξάτμισης.
Η επιλογή του σωστού κρυογονικού δοχείου είναι ζωτικής σημασίας, αλλά είναι επίσης σημαντικό να ακολουθείτε τις βέλτιστες πρακτικές για τη σφράγιση του δοχείου μετά τη χρήση και την επιλογή μιας κατάλληλης περιοχής αποθήκευσης.
Συνιστάται επίσης η εγκατάσταση εξοπλισμού παρακολούθησης, καθώς μπορεί να παρακολουθεί πιθανές αλλαγές θερμοκρασίας και πίεσης σε πραγματικό χρόνο και να ενεργοποιεί συναγερμούς για έγκαιρες διορθωτικές ενέργειες.
Το μήνυμά σας πρέπει να αποτελείται από 20-3.000 χαρακτήρες!