Zbiorniki na ciekły azot — rodzaje, bezpieczeństwo i dobór sprzętu

Zbiorniki na ciekły azot umożliwiają bezpieczne przechowywanie i dozowanie azotu w temperaturze około −196°C. Sprzęt tego typu jest kluczowy w laboratoriach, medycynie, krioterapii i przemyśle, gdzie liczy się stabilność temperatury, kontrola ciśnienia i niezawodność działania.

Czym są zbiorniki na ciekły azot i gdzie się je stosuje?

Ciekły azot to kriogeniczna ciecz wykorzystywana do zamrażania, chłodzenia i zabiegów terapeutycznych. Zbiorniki na ciekły azot spotyka się:

• w laboratoriach biologicznych, chemicznych i materiałowych,
• w bankach komórek i tkanek,
• w placówkach medycznych i w krioterapii,
• w przemyśle spożywczym, metalurgii i elektronice.

Zakres pojemności obejmuje urządzenia od kilkudziesięciu litrów do instalacji liczących kilkadziesiąt tysięcy litrów, co pozwala dopasować rozwiązanie do skali pracy i wymagań procesów.

Jak działają: konstrukcja próżniowa i elementy bezpieczeństwa

Zbiorniki kriogeniczne mają podwójne ścianki oddzielone próżnią. Taka izolacja minimalizuje straty zimna i ogranicza parowanie. Kluczowe elementy konstrukcji to:

• izolacja próżniowa z warstwami refleksyjnymi,
• zawory bezpieczeństwa i układy kontroli ciśnienia,
• szyjka i pokrywa projektowane pod kątem ograniczenia strat,
• materiały odporne na niskie temperatury, najczęściej stal nierdzewna lub aluminium.

Warto pamiętać o właściwościach fizycznych LN2. Przy przejściu w gaz, 1 litr ciekłego azotu daje około 694 litrów azotu w temperaturze pokojowej. To oznacza wzrost objętości i konieczność sprawnej wentylacji pomieszczeń. Wymagane są środki ochrony osobistej, osłona oczu i rąk, detektory tlenu w strefach zamkniętych oraz procedury postępowania z zaworami i wężami.

Typy zbiorników na ciekły azot

Dobór typu wynika z zastosowania i sposobu pracy:

• Naczynia Dewara
• lekkie i mobilne,
• do przechowywania próbek, azotu do zabiegów lub krótkich transportów wewnętrznych,
• przystosowane do pracy grawitacyjnej lub z ręcznym transferem.
• Zbiorniki transportowe
• zaprojektowane z myślą o przemieszczaniu, z wózkami i amortyzacją,
• dostępne w pojemnościach od kilkudziesięciu do kilkuset litrów,
• z układami zabezpieczającymi na czas transportu.
• Zbiorniki stacjonarne
• do długotrwałego przechowywania i zasilania instalacji produkcyjnych,
• pojemności liczone w tysiącach i dziesiątkach tysięcy litrów,
• z rozbudowanym monitoringiem ciśnienia i poziomu.
• Modele z funkcją poboru
• wyposażone w układ budowania ciśnienia, parownice i reduktory,
• umożliwiają precyzyjne dozowanie ciekłego lub gazowego azotu do aplikacji.

Pełną gamę rozwiązań, od naczyń Dewara po zbiorniki ciśnieniowe z dozowaniem, prezentuje https://taylorwharton.pl/produkty.

Kryteria wyboru i kluczowe parametry

Ocena potrzeb upraszcza dobór. Najważniejsze pytania na start:

• Jakie jest przeznaczenie: przechowywanie, transport, dozowanie, czy wszystko naraz?
• Jaki czas utrzymania temperatury jest wymagany między uzupełnieniami?
• Jakie są wymagania dotyczące bezpieczeństwa i automatyzacji?

Parametry, na które warto zwrócić uwagę:

• pojemność nominalna oraz efektywna przestrzeń użytkowa,
• dopuszczalne ciśnienie robocze i typ zaworów,
• izolacja próżniowa i konstrukcja szyjki (wpływ na tempo parowania),
• kompatybilność z koszykami, kasetami, rakami i wózkami,
• systemy monitoringu: poziom, temperatura, alarmy, telemetria,
• mobilność: średnice kół, uchwyty, zabezpieczenia transportowe,
• zgodność z normami i oznaczenie CE.

W laboratoriach często liczy się niski ubytek dzienny i łatwy dostęp do próbek. W przemyśle priorytetem bywa stabilne ciśnienie na linii i możliwość ciągłego dozowania.

Koszty, wyposażenie i eksploatacja

Cena zbiornika zależy od:

• pojemności i klasy izolacji,
• materiału wykonania i jakości armatury,
• zastosowania (przechowywanie, transport, dozowanie),
• dodatkowych systemów kontroli oraz marki producenta.

Przykładowe akcesoria i opcje:

• zestawy do transferu, węże kriogeniczne, lance do poboru,
• koszyki na probówki, kasety do słomek, organizery,
• wózki z hamulcem, pierścienie ochronne, pokrywy z zamkiem,
• rejestratory poziomu i temperatury, zdalne alarmy.

Eksploatacja obejmuje okresowe przeglądy armatury, testy szczelności, kontrolę stanu izolacji oraz właściwe procedury napełniania. Dobrą praktyką jest prowadzenie dziennika uzupełnień i alarmów. Daje to szybki wgląd w kondycję izolacji oraz planowanie dostaw LN2.

Trzy scenariusze zastosowań

• Laboratorium IVF
• Wymagane stabilne przechowywanie w stałej, bardzo niskiej temperaturze.
• Sprawdza się zestaw: naczynia Dewara na próbki plus zbiornik z funkcją poboru do codziennych operacji.
• Klinika krioterapii miejscowej
• Potrzebny szybki dostęp do ciekłego azotu przy minimalnych stratach.
• Mobilne naczynie Dewara z odpowiednią lancą dozującą ułatwia bezpieczne przeprowadzenie zabiegów.
• Zakład przemysłowy
• Wykorzystywany ciekły i gazowy azot do chłodzenia i obróbki.
• Zbiornik stacjonarny z układem budowania ciśnienia stabilizuje podaż i ogranicza przestoje.

Jeśli potrzebny jest dobór pod konkretny proces, modele i konfiguracje dostępne są na https://taylorwharton.pl/produkty. Dobierając zbiorniki na ciekły azot do rzeczywistych potrzeb, łatwiej osiągnąć bezpieczeństwo, wydajność i trwałość instalacji.