کرایوژنیک یک فناوری نوین است که با استفاده از دماهای بسیار پایین، عملکرد محصولات و فرایندهای صنعتی را بهبود میبخشد. از این تکنولوژی در تولید و نگهداری محصولات، حفظ سلامتی و ارتباطات بین ذخیره سازی و نیروی کار استفاده میشود. این روش انقلاب جدیدی در صنعت به وجود آورده است. با کاهش دما، عملکرد محصولات بهبود و پایداری آنها افزایش مییابد. به عنوان مثال، در زمینه پزشکی، دمای پایین کرایوژنیک برای نگهداری اعضا و سلولها مورد استفاده قرار میگیرد. این فناوری موجب تولید محصولات با کیفیت و مقرون به صرفهتر شده و در صنایع مختلفی همچون غذایی، دارویی و فضایی به کار میرود.
کرایوژنیک، دانشی است که به چگونگی تولید و تاثیر کاهش بسیار پایین دما میپردازد. منشا واژه کرایو از واژه یونانی (Kryos) به معنی سرمازدگی است. با این توصیفات کرایوژنیک یا فوق سرد شناسی را میتوانیم از آن برای گنجاندن تمام دماهای زیر نقطه انجماد آب استفاده کنیم. استفاده از دماهای بسیار پایین در فناوری کرایوژنیک نیازمند تجهیزات و دستگاههای خاصی است که قادر به تولید و حفظ این دماها هستند. عموماً از گازهایی مانند هلیوم، نیتروژن یا هیدروژن برای خنککردن و حفظ دماهای پایین استفاده میکنند.
مجموعه تاجران برخط صنعت ید طولایی در زمینه تکنولوژی کرایوژنیک دارد. بخشی از فعالیتهای ما در این حوزه عبارتند از:
مخزن کرایوژنیک، مخزنی است که برای نگهداری گازهای مختلف در دمای بسیار پایین، از آن استفاده میکنند. در بسیاری از فیلمهای علمی تخیلی شاهد بهکارگیری مخازن کرایوژنیک بودهایم. اما در واقع در دنیای امروز از کرایوژنیک هر چند در مقاطع غیر پیشرفته، استفاده میشود. گازهایی که در مخزنهای کرایوژنیک آنها نگهداری میکنند، شامل موارد زیر هستند:
در این مخزنها، گازها را در دمای منفی 50 تا منفی 196 درجه سانتیگراد نگهداری میکنند. درواقع گازها در این مخزنها به شکل مایع هستند. علاوه بر این موارد برای حمل و نقل گازهای مایع نیز از این مخازن استفاده میشود. فشار این مخزنها میتواند تا 90 درصد حداکثر فشاری کاری تنظیم شود. در این حالت توسط رگلاتوری که به مخزن وصل است، فشار ثابت میماند.
اگر بخواهیم انواع مخازن را نام ببریم، میتوانیم به شکل زیر آنها را دستهبندی کنیم:
همانطور که توضیح دادیم، مخازن کرایوژنیک، برای نگهداری مایعاتی هستند که به دمای فوقالعاده پایین احتیاج دارند. در ادامه این بخش به توضیح کاربرد این مهم در صنایع مختلف پرداختهایم:
در صنایع فضایی، از این مخازن برای ذخیره و حمل هیدروژن و اکسیژن به شکل مایع استفاده میشود. این دو گاز در این صنعت به عنوان سوخت مورد استفاده هستند. به تعریفی دیگر از آنها در موتورهای راکت برای پیشرانش فضا پیماها استفاده میکنند.
از این تکنولوژی در صنعت پزشکی برای نگهداری نمونههای بیولوژیکی چون سلولها، بافتها و… استفاده میکنند. برای خنک سازی این مخزنها از نیتروژن مایع استفاده میکنند.
علاوه بر تمامی کاربردهای مخزنها، میتوانیم از آنها برای ذخیره گازها صنعتی استفاده کنیم. برخی از گازها شامل نیتروژن، آرگون، هیدروژن و اکسیژن هستند. در واقع این مخزنها به عنوان نگهدارندههایی ایمن و مطمئن برای مواد مختلف در صنایع الکترونیک، شیمیایی و فرآیندهای صنعتی هستند.
این فرایند نه تنها موجب بهبود میزان حفظ خنکی محصولات بلکه سبب افزایش ماندگاری آنها نیز میشود. از دیگر مزایای فناوری کرایوژنیک میتوان به حفظ ارزش غذایی، کاهش ضایعات و پوسیدگی محصولات اشاره کرد. به علاوه، افزایش ماندگاری محصولات، باعث افزایش ارزش افزوده و تقاضای مصرفکنندگان میشود. این موضوع در نهایت به ارتقا عملکرد محصولات و افزایش سودآوری برای تولید کنندگان میانجامد. به طور کلی، استفاده از فناوری کرایوژنیک میتواند بهبود بخشی چشمگیری در عملکرد و بازارپسندی محصولات داشته باشد.
مخازن کرایوژنیک انواع مختلفی دارند که بر اساس نوع مایع، انواع آن را تعیین میکنند. مخازن کرایوژنیک به دلیل ویژگیهای حرارتی و خنککنندگی قدرتمندی که دارند، در صنایع مختلف مورد استفاده قرار میگیرند. برخی از کاربردهای مخازن کرایوژنیک عبارتند از:
با توجه به ویژگیهای منحصر به فرد مخازن کرایوژنیک، از جمله این کاربردها میتوان به سرمایش و حفاظت از تجهیزات حساس و برجهای خنک کننده صنعتی اشاره کرد. همچنین این مخازن برای ذخیرهسازی پروپان و ایزوبوتان نیز استفاده میشوند. به طور کلی، مخازن کرایوژنیک نقش مهمی در تضمین امنیت و کارایی سیستمهای خنککننده و صنایع مختلف ایفا میکنند.
