Основные области применения криогенных резервуаров в промышленности и повседневной жизни

Криогенные резервуары могут ассоциироваться у вас с научно-фантастической лабораторией из будущего, но они используются во многих современных отраслях промышленности и даже в нашей повседневной жизни. Если вы хотите принять взвешенное решение о том, стоит ли использовать эту технологию в своем бизнесе или проекте, вам следует сначала узнать о ее основных областях применения. Вот они:

Основные области промышленного применения криогенных резервуаров

Энергетическая и топливная промышленность

Стремление к устойчивым и эффективным энергетическим решениям во многом опирается на криогенные технологии.

Хранение и транспортировка СПГ

СПГ — это природный газ, охлажденный до -260°F (162°C), что делает его в 600 раз меньше по объему. Это позволяет экономично перевозить продукцию на большие расстояния с использованием специальных средств. криогенные резервуары на судах и грузовиках, а также для их безопасного хранения в портах для импорта и экспорта. Это важная часть мирового энергетического бизнеса.

Жидкий водород для чистой энергии 

Водород — это ключевое безуглеродное топливо, которое обычно хранится и транспортируется в жидком состоянии при температуре -253°C. Для автомобилей на водородных топливных элементах и крупномасштабных проектов в области чистой энергетики необходимы криогенные резервуары для хранения. В этой области очень важна сильная материаловедение.

Криогенное хранение энергии (CES)

В этой передовой технологии используется жидкий азот или воздух. Воздух в криогенном резервуаре превращается в жидкость с помощью электричества. Когда требуется энергия, жидкость быстро превращается в пар, который вращает турбину и вырабатывает электричество. Это помогает поддерживать баланс спроса и предложения в энергосистеме.

Здравоохранение и медицинские исследования

В здравоохранении точность и надежность не подлежат обсуждению, поэтому криогенные резервуары незаменимы.

Сохранение биологических образцов

Резервуары для хранения жидкого азота, которые иногда называют “дьюарами”, позволяют хранить клетки, органы, ДНК и стволовые клетки в замороженном состоянии при температуре -196°C в исследовательских лабораториях, биобанках и больницах. Вся биологическая активность прекращается, что в долгосрочной перспективе делает возможными будущие медицинские открытия.

Холодовые цепи для органов и вакцин

Для трансплантации органов и некоторых вакцин, таких как, например, необходима сверхнизкотемпературная доставка. Вакцина Pfizer от COVID-19. Портативные криогенные кейсы обеспечивают стабильность этих важных материалов при очень низких температурах, гарантируя их исправную работу от производства до использования.

Медицинские газы (кислород, закись азота)

Для поддержания дыхания пациентов в крупных больницах часто имеются криогенные резервуары с жидким кислородом, которые превращают жидкий кислород в газ. Это более эффективный и надежный способ питания, чем использование баллонов высокого давления.

Производство и промышленная переработка

Криогенные резервуары обеспечивают работу основных промышленных процессов — от обработки металлов до создания товаров повседневного спроса.

Обработка металла и сварка                         

Жидкий аргон и азот — два важных промышленных газа, используемых в качестве защитных газов при MIG-сварке и других видах сварки. сварка TIG. Они предотвращают ржавление и делают сварной шов чистым и прочным. Их также используют для изготовления металлических изделий и термической обработки металла.

Охлаждение инструмента и упрочнение материала

Криогенная обработка металлов путем охлаждения инструментов или деталей до очень низких температур может повысить их износостойкость и продлить срок службы. Для этого процесса криогенные системы охлаждения должны обладать высокой точностью.

Поставка промышленного газа

Большие объемы жидкого кислорода, азота и аргона часто доставляются на заводы и хранятся на месте в криогенных резервуарах. Например, эти газы используются для производства химических веществ., литье из нержавеющей стали, а также контролируемые условия для заводов.

Электроника и научные исследования

Расширение границ технологий и знаний зависит от криогенных условий.

Производство полупроводников

Для производства кремниевых пластин и микрочипов необходимы сверхчистые газы и контролируемые условия. На важных этапах производства для охлаждения и создания инертной атмосферы используется жидкий азот.

Криогенные исследования (физика и космос)

Сверхпроводники могут работать только при очень низких температурах, поскольку не обладают электрическим сопротивлением. Криогенные охлаждающие устройства важны для исследований в области квантовых вычислений и ускорителей частиц, таких как Большой адронный коллайдер (БАК). Эти резервуары также используются для тестирования частей спутников в космических моделях.

Аэрокосмические двигатели

В ракетах в качестве топлива используются жидкий кислород и водород, поскольку они обладают высокой прочностью и эффективностью. Ракетам-носителям необходимы огромные баки для хранения холодного топлива до момента его воспламенения.

Пищевая промышленность и производство напитков

Криогеника помогает доставлять продукты с поля на ваш стол быстрее и в более свежем виде.

Криогенная заморозка

При использовании жидкого азота или углекислого газа продукты можно заморозить очень быстро. Такое быстрое охлаждение позволяет сохранить клеточную структуру, текстуру, вкус и питательную ценность продуктов гораздо дольше, чем обычно, поскольку предотвращает образование кристаллов льда.

Логистика холодовой цепи

Жидкий азот используется в упаковочных материалах для поддержания очень низких температур дорогостоящих товаров, таких как морепродукты и мороженое, чтобы их качество не менялось во время транспортировки. На нашей странице, посвященной резервуарам для хранения, вы можете узнать больше о способах хранения товаров на заводах.

Повседневная жизнь и потребительское использование

Криогеника за пределами тяжелой промышленности оказывает удивительное влияние на нашу повседневную жизнь.

Специализированные газовые услуги

Баллоны с гелием для воздушных шаров и вечеринок

Зачастую поставщики газа имеют большие хранилища сжиженного гелия, откуда и берется гелий для воздушных шаров на вечеринках.

Криотерапия и оздоровительные услуги

Криогенные терапевтические камеры: Испаренный жидкий азот используется в криокамерах для всего тела, создавая кратковременные сверхнизкие температуры. Это актуальная тенденция в здравоохранении для восстановления после спортивных нагрузок и уменьшения воспаления.

Репродукция домашних животных и ветеринарное применение

Жидкий азот для хранения спермы и эмбрионов.

Криогенные резервуары и резервуары для конденсата Они используются в животноводстве и ветеринарии для обеспечения сохранности генетического материала ценных животных. Это упрощает программы разведения во всем мире.

Исследования климата и экологические технологии

Криогенные материалы в системах улавливания и хранения углерода (CCS)

В некоторых новейших технологиях улавливания и хранения углекислого газа используется криогенная дистилляция для отделения CO2 от промышленных выбросов и превращения его в жидкость. Это упрощает хранение и перемещение углекислого газа под землей. Использование этой новой и важной технологии в борьбе с изменением климата растет.

Сравнение распространенных областей применения криогенных хранилищ

Приложение	Первичное хранение газа/жидкости	Типичный диапазон температур	Ключевые моменты, касающиеся резервуара
Транспортировка СПГ	Сжиженный природный газ (СПГ)	-162°C (-260°F)	Крупногабаритный, прочный, для автомобильных и морских перевозок.
Подача медицинского кислорода	Жидкий кислород (LOX)	-183°C (-297°F)	Высокочистая, надежная вакуумная изоляция
Биологическое хранение	Жидкий азот (LN2)	-196°C (-321°F)	Длительное время удержания, вертикальная конструкция дьюара
Замораживание продуктов	Жидкий азот (LN2)	-196°C (-321°F)	Интеграция системы доставки, безопасность
Подача сварочного газа	Жидкий аргон (LAr)	-186°C (-303°F)	Система хранения больших объемов жидкости на месте, система испарения
Заправка аэрокосмической техники	Жидкий водород (LH2)	-253°C (-423°F)	Экстремальная теплоизоляция, материалы, выдерживающие сверхнизкие температуры.

Часто задаваемые вопросы

Для чего используется резервуар с холодной водой?

В научных, медицинских и промышленных целях он обеспечивает безопасное хранение и перемещение сжиженных газов при очень низких температурах (обычно ниже -150°C).

Насколько низкую температуру поддерживают криогенные резервуары для хранения материалов?

Разные вещества имеют разные температуры, например, сжиженный природный газ (-162°C), жидкий азот (-196°C), жидкий кислород (-183°C) и жидкий водород (-253°C).

Опасны ли криогенные резервуары?

Они разработаны с учетом максимальной безопасности, но работают с опасными химическими веществами. Существует риск обморожения, удушья и повышения давления. Для их эксплуатации необходимо строго соблюдать правила и протоколы.

Какую пользу приносят холодильные камеры в повседневной жизни?

Да. Благодаря им возможно всё: от кислорода в больницах до газа в вашей плите, от замороженных продуктов в магазине до технологий в вашем телефоне.

Какие газы хранятся в криогенных резервуарах?

Азот, кислород, аргон, метан (СПГ), водород, гелий и углекислый газ — все это распространенные газы.

Что предотвращает попадание тепла в холодный резервуар?

Главным барьером является вакуумная теплоизолирующая оболочка, подобная сверхтеплоизоляционному материалу. Внутри вакуумной зоны часто используется многослойная теплоизоляция (MLI), препятствующая распространению тепла.

Существует ли вероятность протечки или поломки холодильных камер?

Системы безопасности и надежная конструкция обеспечивают редкую вероятность отказов. взрывы танков, Но они могут произойти. Примерами являются потеря вакуума, ускоряющая испарение, срабатывание предохранительного клапана и механический разрыв. Необходимы регулярные проверки и техническое обслуживание.

Криогенные резервуары производства KDM Steel

Мы в КДМ Сталь Помните, что качество основного резервуара в вашей криогенной системе очень важно для ее общего состояния. Мы специализируемся на изготовлении высококачественных, долговечных корпусов и сосудов высокого давления для хранения холода в промышленных условиях или в энергетических системах. Связаться с нами Ознакомьтесь с нашими услугами по изготовлению металлоконструкций, чтобы увидеть, как мы создаем конструкции для сложных условий.