A kriogén tartályok nyomás alatt vannak?

A kriogén tartályokat, ahogy a nevük is sugallja, rendkívül alacsony hőmérsékleten történő anyagok tárolására tervezték. De ezekben a tankokban több van, mint amilyennek látszik. Az egyik legérdekesebb szempont az, hogy nyomás alatt vannak-e. A kérdés megválaszolásához nézzük meg a kriogén tartály tervezésének és működésének bonyolultságát.

A kriogén tartályokban az anyagokat jóval fagypont alatti hőmérsékleten, gyakran folyékony nitrogén hőmérsékleten (-196 fok) vagy még ennél is alacsonyabb hőmérsékleten tárolják. Különböző formájú és méretűek, az alkalmazástól függően. De mi a helyzet a nyomásukkal?

A kérdés, hogy a kriogén tartályok nyomás alatt vannak-e, nagymértékben függ a konkrét tervezéstől és a tervezett felhasználástól. Fedezzük fel a kriogén tartályok két fő típusát, hogy jobban megértsük ezt.

Szellőztetett kriogén tartályok: Ezek a tartályok nincsenek nyomás alatt. Úgy tervezték, hogy a kriogén folyadék lassan elpárologjon, és egy szellőzőnyíláson keresztül gázt engedjen ki. Ez a légtelenítési folyamat segít fenntartani a kívánt hőmérsékletet a tartályban az elpárolgott kriogén eltávolításával. Ezekben a tartályokban a nyomás a légköri nyomás közelében marad, amikor a gáz kilép.

Nyomás alatti kriogén tartályok: A légtelenített tartályokkal ellentétben ezeket a tartályokat úgy tervezték, hogy nagyobb nyomáson működjenek. Nyomásálló béléssel és megerősített szerkezetekkel vannak felszerelve, hogy ellenálljanak a belső nyomásnak. A túlnyomásos kriogén tartályokat jellemzően akkor használják, ha a kriogén gőznyomása alacsony, vagy ha olyan gázok tárolására van szükség, amelyek légköri nyomáson nem könnyen cseppfolyósíthatók.

Miért a nyomáskülönbség?
A légtelenített és túlnyomásos kriogén tartályok közötti nyomáskülönbség a kriogén tulajdonságaiból és a specifikus tárolási követelményekből adódik. A szellőzős tartályok nagyobb gőznyomású kriogénekhez, például folyékony nitrogénhez vagy folyékony héliumhoz alkalmasak. Ezek a kriogének természetes hajlamuk van arra, hogy alacsony hőmérsékleten elpárologjanak, és nyomásnövekedést okoznak a tartályban. A gáz kiengedésével a tartály stabil hőmérsékletet tud fenntartani túlzott nyomás nélkül.

Másrészt túlnyomásos tartályokra van szükség, ha alacsony gőznyomású kriogéneket vagy nagyobb nyomást igénylő gázokat tárolnak. Például folyékony oxigént vagy folyékony argont nyomás alatt tárolnak kriogén tartályokban, hogy fenntartsák folyékony állapotukat. Ezeknek a kriogéneknek alacsonyabb a gőznyomása, ezért nyomás alá helyezik őket, hogy alacsony hőmérsékleten is stabilak legyenek.

Függetlenül attól, hogy légtelenítettek vagy nyomás alatt állnak, a kriogén tartályok döntő szerepet játszanak a különböző tudományos, ipari és orvosi alkalmazásokban. Lehetővé teszik a kutatók és az ipari szakemberek számára, hogy ultrahideg hőmérsékleten tárolják és karbantartsák az anyagokat a felhasználás széles körében, az oltóanyagok és orvosi minták tárolásától a történelmi műkincsek megőrzéséig, sőt az űrkutatás során rakéták meghajtásáig.

Összefoglalva, a kriogén tartályok nyomás alatti állapotára adott válasz a konkrét kialakításuktól és tervezett felhasználásuktól függ. A szellőztetett tartályok az atmoszférikus nyomás közelében működnek, míg a túlnyomásos tartályokat úgy tervezték, hogy speciális alkalmazásokhoz nagyobb belső nyomásnak is ellenálljanak. A kriogén tartályok nyomásigényének megértése kulcsfontosságú a biztonságos és hatékony működésük biztosításához különféle hideg hőmérsékletű tárolási forgatókönyvekben.