杜瓦瓶（Dewars）也叫保溫瓶，是儲藏液態(tài)氣體、低溫研究和晶體元件保護的一種較理想容器和工具。現(xiàn)代的杜瓦瓶是蘇格蘭物理學(xué)家和化學(xué)家詹姆斯-杜瓦爵士發(fā)明的。

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古羅馬時期人們就已經(jīng)知道，雙層容器能保暖。在龐貝城的廢墟中，人們曾挖出過一個雙層容器。

現(xiàn)代的杜瓦瓶是蘇格蘭物理學(xué)家和化學(xué)家詹姆斯-杜瓦爵士發(fā)明的。1892年，杜瓦吩咐伯格將玻璃吹制一個特殊的玻璃瓶。這是一個雙層玻璃容器，兩層玻璃膽壁都涂滿銀，然后把兩層壁間的空氣抽掉，形成真空。兩層膽壁上的銀可以防止輻射散熱，真空能防止對流和傳導(dǎo)散熱，因此盛在瓶里的液體，溫度不易發(fā)生變化。后來，伯格用鎳制造外殼，保護易碎的玻璃瓶膽。起初，這種杜瓦瓶僅在實驗室、醫(yī)院和探險隊中使用，以后在野餐或乘火車時也使用起來。

1893 年1 月20 日杜瓦宣布發(fā)明了一種特殊的低溫恒溫器（cryostat）——后來稱為杜瓦瓶。1898 年他用杜瓦瓶實現(xiàn)了氫的液化，達到了20.4K。翌年又實現(xiàn)了氫的固化，靠抽出固體氫表面的蒸氣，達到了12K。 杜瓦發(fā)明的盛低溫液化氣體的容器，就是雙層中間鍍銀，并抽成真空的玻璃容器，這種容器后來被改造成人人皆知的日用品——熱水瓶。1925年，開始有大眾化的廉價塑料熱水瓶出售。

同時，實驗室中裝運、儲藏液態(tài)氣體也需要類似的真空保溫容器。杜瓦于1906年發(fā)明了儲藏液態(tài)氧的金屬杜瓦瓶。為鐵路運輸而設(shè)計的容量為110000升的金屬容器，液態(tài)氧每天蒸發(fā)率大約是0.1%，液態(tài)氫每天蒸發(fā)率大約是0.8%。

杜瓦瓶（Dewars）其要結(jié)構(gòu)和各部件功能如下 ：

①外筒體 ：除保護內(nèi)桶體外，它還與內(nèi)桶體形成真空夾層以阻止瓶外熱量的侵入，減少瓶內(nèi)低溫液體的自然汽化量 ；

②內(nèi)筒體 ：儲備低溫液體 ；

③汽化器 ：通過與外桶內(nèi)壁的熱交換，實現(xiàn)將瓶內(nèi)的液態(tài)氣體轉(zhuǎn)化為氣態(tài) ；

④ 液閥 ：控制杜瓦瓶進行液體充灌或從瓶中排出液體 ；

⑤安全閥 ：當容器的壓力大于大工作壓力時自動卸壓，其起跳壓力略大于大工作壓力 ；

⑥排放閥 ：在杜瓦瓶灌充液體時，用此閥排放瓶內(nèi)氣相空間的氣體，降低瓶內(nèi)壓力，以便快速順利地灌充液體。其另一作用是杜瓦瓶在儲存或其他情況下發(fā)生瓶內(nèi)壓力超過高工作壓力時，可用此閥人工排放瓶內(nèi)的氣體，以降低瓶內(nèi)的壓力 ；

⑦ 壓力表 ：指示瓶內(nèi)筒的壓力 ；

⑧ 增壓閥 ：此閥開啟后，瓶內(nèi)的液體便會通過增壓盤管與外筒壁進行熱交換，汽化為氣體，進入內(nèi)筒壁上部的氣相空間，使氣瓶建立一定的驅(qū)動壓力（內(nèi)壓），以便驅(qū)動瓶內(nèi)的低溫液體，使其流動 ；

⑨ 使用閥 ：用于杜瓦瓶液體汽化回路與用戶用氣進口端管道通路的開啟，也可以用此閥控制氣體的流速 ；

⑩ 液位計 ：比較直觀地指示容器內(nèi)液面的高低，安裝位置應(yīng)便于操作人員觀察和檢修 。

制造

編輯

根據(jù)結(jié)構(gòu)特點將絕熱瓶內(nèi)外層筒生產(chǎn)分開兩條物流線生產(chǎn)，組裝時匯總到公共物流線。基本模式如下：

內(nèi)筒

封頭（外定制）檢驗---封頭接管組焊（手工氬弧焊工位）---送到與筒身組對的位置（物料小車）---定尺板（外加工或自加工）檢驗----卷圓（3軸卷板機，帶小卷邊直線段）---輸送到縱縫焊接工位（物料小車）---縱縫自動焊（TIG，MIG或等離子焊工藝，根據(jù)筒身規(guī)格和壁厚定）---輸送到與封頭組焊的工位（物料小車）---環(huán)縫自動焊接（鎖定卷邊插接，MIG焊）----從操作者對面輸送組焊結(jié)束筒體（輥道平臺）-----清洗打壓檢驗---放置在翻身小車上---包絕熱層（絕熱層纏繞工裝）----與外筒身組對裝配（纏繞機吊裝工位上垂直與外筒身組對）

外筒

定尺板（外加工或自加工）檢驗----卷圓（3軸卷板機，帶小卷邊直線段）---輸送到縱縫焊接工位（物料小車）---縱縫自動焊（TIG，MIG或等離子焊工藝，根據(jù)筒身規(guī)格和壁厚定）---輸送到與封頭組焊的工位（物料小車）---環(huán)縫自動焊接（鎖定卷邊插接，MIG焊）----從操作者對面輸送組焊結(jié)束筒體（輥道平臺）---內(nèi)壁焊接筒冷卻盤管（氣焊）----放置到翻身小車上----與內(nèi)筒身組對（纏繞機吊裝工位上垂直與外筒身組對）

內(nèi)外筒成品

組對好的工件安裝外封頭----環(huán)縫自動焊接（采用MIG焊）---放置在翻身小車上----平移工件到水平輸送帶上-----筒體封頭外緊固件和提手焊接（手工氬弧焊）----檢漏儀檢查

包裝入庫

對于大的低溫容器，物流線和縱環(huán)縫焊接基本共線生產(chǎn)，及物流輸送小車，縱環(huán)縫焊接，外筒內(nèi)壁自動焊接銅冷卻盤管，筒體拋光，檢驗等，結(jié)合生產(chǎn)實際情況確定。一般按如下流程進行：

定制板料檢驗----移到卷圓工位---真空吸盤吊裝到卷圓送料段---送料卷圓---移出卷圓筒體----縱縫焊接（采用等離子或MIG焊）---移出縱縫工位（內(nèi)筒包絕熱纏繞膜，外筒自動焊銅冷卻盤管）----封頭組對----環(huán)縫焊接----內(nèi)外筒組焊結(jié)束-----封閉式拋光房進行外壁拋光---檢漏儀檢驗—包裝入庫。

安全

編輯

杜瓦瓶一般情況下有 4 個閥門，即液體使用閥、氣體使用閥、放空閥、增壓閥。此外還有氣相壓力表和液位計。杜瓦瓶不但設(shè)置了安全閥，而且還設(shè)置了爆破片 [6]。一旦瓶內(nèi)氣體的壓力超過安全閥的起跳壓力，安全閥立即會起跳自動排氣泄壓。如果安全閥失靈或氣瓶發(fā)生意外導(dǎo)致真空層破壞，瓶內(nèi)壓力急劇升高到一定的程度，其所設(shè)的防爆片即會自動破裂，從而及時地將瓶內(nèi)的壓力很快降到大氣壓力。杜瓦瓶儲存的是醫(yī)用液態(tài)氧，大大增加了儲氧能力。1 只容積為 175 L 的杜瓦瓶，它的儲氧量就相當于 28只 40 L 容積的高壓氣瓶的儲氧量，這樣就大大減輕了運輸壓力，也減少了資金的投入。杜瓦瓶使用有 2 種方法 ：

（1）杜瓦瓶氣體使用閥，將高壓金屬軟管一頭連接在杜瓦瓶氣體使用閥上，一頭連接在匯流排上，先開增閥，然后緩慢打開氣體使用閥，即可使用，大多數(shù)醫(yī)院只用氣相閥就能滿足用氣要求。

（2）杜瓦瓶液體使用閥，用高壓金屬軟管將杜瓦瓶液體閥所在管道與汽化器相連，氣化器的大小按用氣量大小配置，采用無縫鋼管管道輸送氣體，管道上安裝減壓閥、安全閥、壓力表來控制供氣系統(tǒng)的安全，這樣既能方便、穩(wěn)定地用氣，又能確保安全使用。使用杜瓦瓶時，先確認連接好后，再打開液體使用閥，若氣體壓力達不到使用要求，可開增壓閥，稍等幾分鐘壓力會升高并達到使用要求 [1]  。