دوئر چیست و چه کاربردی دارد؟

دستگاه دوئر یا به بیان دیگر Dewar، یکی از تجهیزات بسیار کاربردی و تخصصی جهت ذخیره‌سازی در ظرفیت‌های پایین و قابل حمل انواع گازهای صنعتی در دماهای بسیار پایین است. این دستگاه، در پیشبرد اهداف و افزایش بهره‌وری و راندمان صنایع مختلف که نیاز به نگهداری گاز با دمایی بسیار پایین دارند، نقشی کلیدی دارد. اگر کسب‌وکار شما نیز به نحوی به گازهای صنعتی گره خورده است و به دنبال پاسخ سوال «دوئر چیست؟» می‌گردید، پیشنهاد می‌کنیم تا انتهای این مطلب همراه ما بمانید. در ادامه این مقاله جدید از بلاگ «دلوار فراز»، به بررسی ساختار، اصول عملکرد و کاربردهای مختلف دوئر پرداخته خواهد شد.

منشا و مبدا دوئر چیست؟

پیش از آن که بخواهیم به پرسش اولیه «دوئر چیست؟» پاسخ دهیم، لازم است با تاریخچه ابداع این دستگاه آشنا شویم. در واقع، این دستگاه به افتخار شخصی به نام “James Dewar“، فیزیک‌دان اسکاتلندی که در پایان قرن نوزدهم میلادی فعالیت می‌کرد، دوئر نام‌گذاری شده است. وی در سال ۱۸۹۲ میلادی توانست دستگاهی اختراع کند که به‌طور مؤثر گازهای مایع را در دماهای بسیار پایین نگهداری می‌کند. این اختراع مهم و کاربردی، پایه‌گذار بسیاری از نوآوری‌ها در علم فیزیک و مهندسی شد.

نگاهی دقیق به ساختار دستگاه دوئر

برای درک آنچه از پاسخ پرسش «دوئر چیست؟» انتظار داریم، بهتر است اجزا و ساختار آن را مورد بررسی قرار دهیم. دوئر از یک محفظه دو جداره از جنس فلز ضد زنگ ساخته می‌شود که میان این دو جداره، عایق خلأ وجود دارد. این خلأ مانع انتقال حرارت از محیط بیرون به داخل محفظه خواهد بود. بدنه خارجی دستگاه نیز از فلز مقاوم در برابر دماهای بسیار پایین ساخته شده است. این در حالی است که لایه داخلی آن با ویژگی‌های خاص عایق حرارتی تهیه می‌شود. در ادامه، اجزای دوئر را بیش‌تر می‌شناسیم.

اجزای اصلی دستگاه دوئر عبارتند از:

• مخزن داخلی: محفظه‌ای که جهت ذخیره‌سازی مایعات سرد مانند اکسیژن مایع، نیتروژن مایع، آرگون مایع، کربن دی اکسید مایع و … طراحی شده است.
• فضای خلأ: حد فاصلی که مابین دو جداره دستگاه قرار دارد و به‌عنوان عایق حرارتی عمل می‌کند.
• مخزن خارجی: محفظه‌ای که معمولا از جنس فلز مقاوم به دما و زنگ ساخته شده است و وظیفه حفاظت از محفظه داخلی را بر عهده دارد.
• درپوش یا درب: در راستای جلوگیری از خروج گاز یا مایع از محفظه و همچنین برای حفاظت در برابر آلودگی‌های محیطی طراحی شده است.

معرفی اصول عملکردی دستگاه دوئر

پس از درک توضیحات مرتبط با سوال «دوئر چیست؟»، نوبت به آن می‌رسد که عملکرد آن را مورد بررسی قرار دهیم. دستگاه دوئر به‌واسطه ترکیبی از دو اصل فیزیکی کار می‌کند: عایق حرارتی و انتقال حرارت به‌وسیله‌ خلأ.

• اصل ایجاد عایق حرارتی: فضای خلأ موجود بین دو جداره دستگاه، باعث جلوگیری از انتقال حرارت از محیط بیرونی به درون دستگاه می‌شود. همچنین، این خلأ می‌تواند از انتقال حرارت به روش‌های هدایت و همرفت دما نیز جلوگیری کند.
• انعکاس تابش حرارتی: برای کاهش موثرتر انتقال حرارت به‌وسیله‌ی تابش، سطح داخلی محفظه دوئر معمولاً به‌ شکلی خاص طراحی و پوشش داده می‌شود تا تابش حرارتی را بازتاب داده و از ورود گرما به داخل جلوگیری شود.

در نهایت، رعایت این اصول باعث می‌شود که دوئر قادر باشد مایعات سرد را برای مدتی طولانی، بدون تغییر دما ذخیره نماید.

آشنایی با انواع دوئر

دستگاه‌های دوئر بنا به نیاز مصرف‌کننده، می‌توانند در انواع مختلفی طراحی و تولید شوند. برخی از رایج‌ترین انواع آن‌ها عبارتند از:

دستگاه دوئر شیشه‌ای: این مدل دوئر اغلب در آزمایشگاه‌ها و مراکز تحقیقاتی استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها سبک و مقاوم به دماهای پایین هستند و قابلیت نگهداری مایعات در دماهای زیر صفر را دارند.

دستگاه دوئر فلزی: این دستگاه‌ها معمولاً جهت استفاده در محیط‌های صنعتی و ذخیره‌سازی مقادیر زیاد مایعات سرد طراحی می‌شوند. این نوع دستگاه‌ها عموماً از فولاد ضدزنگ یا آلیاژهای دیگر ساخته شده و می‌توانند به‌طور مؤثر در دماهای بسیار پایین عمل کنند.

بررسی کاربردهای دوئر در صنایع گوناگون

با توجه به استفاده آسان و مزیت‌های رقابتی در مقایسه با سیلندرهای گازی پرخطر، استفاده از دوئر میان فعالین صنعتی و پزشکی محبوبیت فراوانی دارد. در واقع، به دلیل عملکرد عالی دستگاه‌های دوئر، در بسیاری از صنایع و زمینه‌های علمی مختلف کاربرد دارند. برخی از کاربردهای مهم دستگاه دوئر عبارتند از:

ذخیره‌سازی گازهای مایع

دستگاه دوئر به صورت تخصصی برای نگهداری گازهای مایع مانند نیتروژن مایع، اکسیژن مایع، آرگون مایع و Co2 طراحی شده و مورد استفاده قرار می‌گیرد. این گازها در دماهای بسیار پایین به حالت مایع تبدیل می‌شوند و لازم است جهت نگهداری آن‌ها، جلوگیری از تبخیر و از بین بردن احتمال افت خلوص، از دستگاه دوئر استفاده گردد.

آزمایشگاه‌های تحقیقاتی

در آزمایشگاه‌های علمی و تحقیقاتی، به‌ویژه در حوزه‌های فیزیک کوانتوم و علم مواد، جهت انجام آزمایش‌های دقیق و انجام مطالعات روی مواد در دماهای پایین، از دستگاه دوئر استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها کمک می‌کنند تا محیطی پایدار و ثابت برای آزمایش‌ها فراهم شود.

صنایع دارویی و پزشکی

در صنایع پزشکی یا داروسازی نیز، دستگاه‌های دوئر برای نگهداری مواد بیولوژیکی مانند سلول‌های بنیادی و نمونه‌های خون کاربرد دارند. همچنین، جهت ساخت و نگهداری واکسن‌ها نیز از این دستگاه استفاده می‌شود.

صنعت خودروسازی

در صنعت خودروسازی، برای نگهداری سوخت‌های مایع و سرد در خط تولید خودروهای الکتریکی یا خودروهای با موتورهای مخصوص، از دستگاه‌های دوئر استفاده می‌شود.

حمل و نقل مواد شیمیایی

در فرآیندهای پتروشیمی، حمل مواد شیمیایی به‌ویژه گازهای مایع نیاز به تجهیزات خاص دارد. از دستگاه دوئر به‌عنوان وسیله‌ای برای حمل این مواد در دماهای پایین استفاده می‌شود. این گازها می‌توانند در حین حمل و نقل تبخیر شوند، بنابراین استفاده از دوئر کمک می‌کند تا این مواد در حالت مایع و پایدار باقی بمانند.

حفظ خواص شیمیایی مواد

برخی از ترکیبات شیمیایی در دماهای بالا یا پایین می‌توانند تجزیه شوند یا خاصیت خود را از دست بدهند. دستگاه دوئر با فراهم کردن دمای بسیار پایین، از تخریب این مواد شیمیایی جلوگیری می‌کند. به‌این‌ترتیب، عملکرد آن‌ها را در فرآیندهای پتروشیمیایی حفظ می‌نماید.

ذخیره‌سازی گازهای مایع

در صنایع فولادی، گازهایی مانند آرگون، نیتروژن و Co2 برای عملیات جوشکاری و برشکاری استفاده می‌شوند. این گازها معمولاً در دماهای بسیار پایین نگهداری می‌شوند. از همین جهت، دستگاه دوئر به‌عنوان یک ذخیره‌کننده مناسب برای گازهای مایع در این صنعت به کار می‌رود.

فرآیندهای خنک‌سازی

در تولیدات فولادی، برای خنک‌سازی سریع محصولات پس از عملیات حرارتی، نیاز به گازهای مایع یا مایعات سرد مانند آرگون مایع احساس می‌شود. دستگاه دوئر به‌عنوان یک ابزار برای ذخیره و نگهداری این مایعات در دماهای بسیار پایین، در فرآیندهای خنک‌سازی به کار می‌رود. این امر باعث افزایش دقت و کیفیت در فرآیندهای تولید فولاد می‌شود.

حفظ دمای فرآیندهای ذوب

در فرآیند ذوب فولاد، دمای بسیار بالایی مورد نیاز است. گاهی اوقات برای ذخیره‌سازی و نگهداری سوخت‌های مایع یا گازهای خاصی که در این فرآیندها استفاده می‌شوند، از دستگاه دوئر برای حفظ دمای مورد نیاز استفاده می‌شود. دستگاه‌های دوئر این سوخت‌ها را در دماهایی پایدار نگه می‌دارند و از تبخیر و یا تغییر حالت آن‌ها جلوگیری می‌کنند.

ایمنی در عملیات صنعتی

در برخی از مراحل فرآیند فولادسازی، امکان تولید گازهای مضر و سمی وجود دارد. برای کاهش خطرات ناشی از این گازها و حفظ ایمنی کارکنان، دستگاه‌های دوئر برای ذخیره‌سازی گازهای مایع و کاهش فشار گازها در محیط‌های خاص استفاده می‌شوند.

نتیجه‌گیری

در نهایت، در پاسخ به پرسش «دوئر چیست؟» دریافتیم دستگاه دوئر با استفاده از اصول فیزیکی ساده اما مؤثر، امکان ذخیره‌سازی و حمل مواد در دماهای بسیار پایین را فراهم می‌آورد. این دستگاه با قابلیت‌های منحصر به‌فرد خود، نقشی کلیدی در علوم مختلف و صنایع مختلف ایفا می‌کند و به‌عنوان ابزاری حیاتی در زمینه‌های تحقیقاتی، پزشکی، فضایی و صنعتی شناخته می‌شود. شما می‌توانید تنها با یک تماس کوتاه، با کارشناسان مجرب شرکت صنایع اکسیژن دلوار فراز در ارتباط باشید. کارشناسان ما همواره پاسخگوی سوالات شما بوده و جهت ظرفیت‌سنجی، شما را راهنمایی خواهند کرد.