Le dewar de stockage cryogénique est l’une des toutes premières applications cryogéniques. Ce récipient de stockage pratique est commun à pratiquement toutes les industries cryogéniques et est utilisé pour le stockage, le transport et l’application de liquides cryogéniques.
Dans ce blog, nous examinerons le fonctionnement et l’application du dewar de stockage cryogénique. Nous expliquerons comment fonctionne un dewar, quels sont les différents types de dewar et pourquoi de nombreuses infrastructures cryogéniques sont équipées d’un dewar.
Qu’est-ce qu’un dewar de stockage cryogénique?
Comme nous l’avons expliqué dans notre récent blog sur les applications cryogéniques, le dewar est utilisé depuis plus d’un siècle. Dès 1892, peu de temps après la liquéfaction des premiers gaz, James Dewar a mis au point ce récipient de stockage très apprécié pour conserver en toute sécurité les liquides cryogéniques tels que l’azote et l’hélium liquides.
Un dewar de stockage cryogénique est, en termes simples, un récipient hautement isolé spécialement conçu pour conserver des matériaux à des températures extrêmement basses.
Un système sous vide est souvent utilisé pour isoler un dewar. L’isolation sous vide est obtenue en pompant tout l’air entre la double paroi qui entoure l’ensemble du dewar. L’espace sous vide arrête le mouvement des molécules, ce qui rend le transfert de chaleur impossible.
Différents types de dewars de stockage cryogénique
Il existe différents types de dewars. Bien qu’en théorie, un dewar puisse être fabriqué sous presque n’importe quelle forme, les trois types ci-dessous sont peut- être les plus connus:
Dewars en forme de bouteille (bouteille isotherme)
Tout d’abord, les dewars en forme de bouteille. Ces récipients isolés sous vide sont utilisés pour le stockage de liquides et d’échantillons cryogéniques. Sous cette forme, le bouchon à vis est ouvert et l’échantillon est placé dans le dewar pour la cryopréservation. Nous y reviendrons en détail plus loin dans ce blog.
Dewars à large ouverture (ouverture par le haut)
Deuxièmement, les dewars avec une large ouverture par le haut. Cette conception est idéale pour les applications qui ne peuvent pas être réalisées avec un dewar en forme de bouteille. Les exemples incluent le stockage de petits flacons ou la congélation rapide de tissus.
Un dewar dont le couvercle est complètement ouvert. Ce dewar est rempli d’azote liquide dans une station de remplissage Demaco.
Dewar auto-pressurisé
Outre les dewars relativement simples mentionnés ci-dessus, il existe également des variantes plus sophistiquées. L’une d’entre elles est le dewar auto-pressurisé.
Lorsqu’un dewar est connecté à une application, il peut être essentiel que le fluide cryogénique atteigne l’application à une pression spécifique. Dans les laboratoires principalement, cela peut être extrêmement important.
Lorsqu’une pression plus élevée que la capacité de production d’un dewar standard est nécessaire, un dewar auto-pressurisé est utilisé. Ce dewar particulier contient une vanne spéciale par laquelle le liquide cryogénique passe à travers un serpentin d’ébullition. Cela augmente la pression dans le dewar, forçant le gaz liquide à sortir de celui-ci avec une pression adéquate.
Source: https://www.biomether.com/sale-30758935-biomedical-cryogenic-self- pressurized-filling-liquid-nitrogen-solutions-ln2-dewar-tank.html
Matériaux divers
Les dewars de stockage cryogénique existent non seulement sous différentes formes et tailles, mais aussi sous différents matériaux. L’extérieur d’un dewar est souvent en acier inoxydable, mais les deux parois d’isolation sous vide peuvent être en verre ou en acier inoxydable.
Il existe également des dewars fabriqués dans des matériaux totalement différents, tels que la mousse. Ces dewars relativement petits sont plus légers, moins chers et peuvent, par exemple, être utilisés pour refroidir rapidement des échantillons. Pour le stockage à long terme, un dewar avec à isolation sous vide est plus efficace. En effet, l’isolation sous vide offre le degré d’isolation le plus élevé de tous les isolants disponibles.
Application des dewars de stockage cryogénique
Nous avons souligné plus haut l’importance des dewars pour le stockage cryogénique des échantillons biologiques. Ce n’est cependant pas la seule application du dewar.
Parmi nos clients, nous voyons régulièrement les trois applications suivantes d’un dewar:
Réservoir de stockage temporaire pour les nouveaux sites
La plupart des utilisateurs de liquides cryogéniques disposent d’un grand réservoir de stockage sur place. Ce réservoir est placé par un fournisseur de gaz et est relié par des lignes isolées sous vide à, par exemple, un congélateur cryogénique, une station de remplissage d’azote, un lyophilisateur ou d’autres applications cryogéniques.
Cependant, les dewars sont généralement utilisés temporairement lorsque l’application est située dans un endroit où un réservoir de stockage fixe n’est pas encore installé. Bien que ces réservoirs soient souvent plus petits que les réservoirs de stockage ordinaires, ils permettent de stocker en toute sécurité des gaz liquides sur le site.
Par exemple, grâce à des lignes de transfert isolées sous vide flexibles et à des raccords Johnston faciles à installer, une application peut être temporairement connectée à un dewar jusqu’à ce que le réservoir final et l’infrastructure associée soient installés.
Transport vers une autre pièce ou un autre service
Même lorsqu’un site est équipé d’un réservoir de stockage fixe, il peut être nécessaire de transporter de petites quantités de liquide cryogénique de ce réservoir vers un service ou un espace de travail. Il s’agit d’une autre application pour laquelle les dewars de stockage cryogéniques sont utilisés.
De nombreux hôpitaux et laboratoires utilisent de petits dewars (sur roues ou non), faciles à déplacer dans le bâtiment. Les employés transportent de petites quantités de gaz liquide depuis le réservoir de stockage central ou une station de remplissage d’azote dans un dewar jusqu’à leur poste de travail.
Un dewar mobile est rempli à partir d’un réservoir de stockage central situé à l’extérieur d’un bâtiment.
Source: Wikipédia.
Cryopréservation
Enfin, une application que nous avons déjà mentionnée: la cryopréservation. La cryopréservation est une méthode largement utilisée dans le secteur médical et l’industrie pharmaceutique, où le matériel biologique ou les composants chimiques sont conservés à l’aide de fluides cryogéniques. Dans la plupart des cas, l’azote liquide (-196 °C) est utilisé comme réfrigérant, mais cela dépend du matériau à refroidir.
La cryopréservation a lieu dans des salles spéciales appelées biobanques. Ces salles sont remplies de dewars dans lesquels le matériel à conserver est stocké pendant de longues périodes. Les cellules sanguines, les cellules souches, les œufs, les embryons, le matériel génétique végétal et les médicaments sont des exemples de matériaux conservés par cryopréservation.
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