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深冷箱的工作原理介绍

编辑:山东中科金穗设备科技有限公司时间:2021-03-11

  深冷箱采用单级蒸汽压缩制冷技术的较好的冷却温度一般在-40蒸汽(233K)以上。为了达到较低的制冷效果,可以采用液氮制冷或机械制冷。液氮沸点温度在-196℃低温下可达到液氮。如果采用机械制冷,需要采取多级压缩或重叠技术措施。采用两级压缩蒸汽压缩系统,可实现-60℃以上温度区的制冷,采用二级串级循环实现-80℃以上温度区的较好的制冷。二级串级循环的实质是两个单独的单级节流制冷循环,为低温阶段提供高温预冷。各等级的工作原理与单级蒸汽压缩制冷循环的工作原理基本一样。

  深冷箱进一步减小了制冷温度,需要串联。当低液位系统以甲烷为制冷剂时,低温可达到120k(约-153℃)。系列越多,系统靠谱性越低,制冷效率低,系统组成复杂,设备成本高,运行维护费用高。因此,除了早期的科研,很少会有三级以上的串级制冷系统。

  除叠加外,热回流是实现低温的另一重要技术。单级蒸汽压缩系统是将再生多组分制冷剂形成的深冷多混合工作介质节流技术相结合的。蒸发器后工作介质的剩余冷却能力用于节流前减小工作介质的温度,实现低温区的制冷。该方法在宽温度区可符合233k-77k的制冷需求。

  多元混合制冷剂节流制冷技术可以实现深冷箱的冷需求,效率较高较靠谱。该技术可用于实现从微、小到大的制冷需求,如制冷容量几百毫瓦至几瓦的红外电子器件冷却、低温医疗低温存储、制冷容量为几十瓦至几百瓦,以及对冷量要求较高的气体液化分离区等。