Analyse av struktur, prinsipp og anvendelse av kjøleskap med ekstremt lav temperatur
Ultralavtemperatur-kjøleskap kalles også oppbevaringsbokser for ultra-lave temperaturer, frysere med ekstremt lave temperaturer og oppbevaringsbokser for ultra-lave temperaturer. Det mer vanlige -60 graders lavtemperatur-kjøleskapet kan brukes til konservering av tunfisk, lavtemperatur-test av elektroniske enheter, spesialmaterialer og bevaring av plasma, biologiske materialer, vaksiner, reagenser, etc. Det er også ekstreme fryseskap med -40 grader, -60 grader, -86 grader, -120 grader, -136 grader og -160 grader og -192 grader.
Kjøleskap med ekstremt lav temperatur har vanligvis horisontale og vertikale skap. Den indre boksen er vanligvis delt inn i flere lag, og hvert lag er designet med en indre dør som kan åpnes og lukkes uavhengig av hverandre. Den ytre boksen dannes vanligvis ved direkte skjøting av fem kaldvalsede stålplater. Det er 60 mm og 80 mm polyuretanskum i og utenfor esken. Termostaten er en platina motstandssensor for presis temperaturkontroll. Kjølemidler bruker vanligvis miljøvennlige kjølemedier for å oppfylle miljøvernkravene.
Kjølesystemet til kjøleskapet med ultra lav temperatur vedtar i utgangspunktet arbeidsprinsippet for kaskadkjøling, og to helt lukkede kompressorer brukes som høy- og lavtemperaturkompressorer. Kobberrøret til lavtemperaturfordamperen er direkte festet til utsiden av den indre boksen i form av en spole, og gapet mellom spolen og boksens vegg er fylt med termisk ledende lim for å øke varmevekslingseffekten . Kondensatorfordamperen er en skall-og-rørstruktur med fire gjengede kobberrør inni og vedtar en motstrøms varmevekslingsmetode.
Lavtemperatur-systemet er også utstyrt med en gass varmeveksler, som gjør at lavtrykksgassen fra fordamperen kan utveksle varme med høytrykksgassen før den kommer inn i kondensatorfordamperen, noe som ikke bare reduserer varmebelastningen til kondensatorfordamperen , men utnytter også varmen fullt ut. Filteret bruker stort sett et voksfjernende filter, hvis formål er effektivt å fjerne parafinen i den nedkjølte oljen for å redusere muligheten for" oljeblokkering" i systemet.
I tillegg kan kjøleskapet med ultra lav temperatur også utstyres med noe tilbehør i henhold til forskjellige bruksområder, for eksempel en temperaturopptaker, som er praktisk for permanent registrering av driftsparametere; et karbondioksid -backupsystem, brukt under spesielle omstendigheter for å sikre at gassen i lagermiljøet forblir i normal tilstand; , Som kan sikre at kompressoren fungerer normalt under lavt trykk.
Når strømmen slås på, når panelet viser at temperaturen er høyere enn den innstilte temperaturen, starter første-trinns kompressor først, og første-trinns kjølesystem begynner å fungere, noe som forårsaker kondensatortemperaturen i andre-trinns kjøling systemet skal falle, det vil si det andre trinnets kjølesystem Temperaturen på kjølemediet synker. Etter noen minutters forsinkelse begynner også kjølesystemet i andre trinn å fungere. Fordamperen er på den indre veggen i kjøleskapet, noe som kan gjøre at temperaturen i kjøleskapet faller mye. Fordamperen i kjølesystemet i første trinn absorberer, og varmen som frigjøres av kondensatoren i første trinn forsvinner ut i luften.
Når den innvendige temperaturen i kjøleskapet når den innstilte temperaturen, overfører motstanden til temperaturfølersonden informasjonen, kontrollreléet er spenningsløst og frakoblet, og to-trinns kjølesystem slutter å fungere. Når temperaturen i kjøleskapet stiger igjen og overstiger den innstilte temperaturen, gjentar kjøleskapet ovennevnte operasjonsprosess igjen, slik at temperaturen i kjøleskapet alltid opprettholdes ved den innstilte temperaturen.
I laboratoriet for biokjemi og molekylærbiologi kan forskjellige temperaturkontrollerte kjøleskap kjøpes i henhold til fryseforholdene, for eksempel -20 ° C, -40 ° C, -70 ° C, -85 ° C, -152 ° C, etc. Blant dem er de to sistnevnte fryserne med ekstremt lave temperaturer, som ble utviklet på slutten av 1900-tallet for kryokonservering og lagring av biologiske prøver eller medisiner. De er mye brukt i biologisk forskning, klinisk, medisin og industri.
Ultralavtemperatur-kjøleskap kan brukes til å lagre medisiner, vaksiner, enzymer, hormoner, stamceller, blodplater, sæd, transplantert hud og prøver hentet fra menneskekroppen, plantefrø bakterieplanter, genkloningsbanker og noen viktige biologiske og kjemiske reagenser.
I molekylære kloningseksperimenter brukes -70 ℃ ultralavtemperatur -kjøleskap mye til å lagre kompetente E. coli, kompetente celler og bakteriofaglagre.
Ultralavtemperatur-kjøleskap har vanligvis en relativt komplett utstyrsgarantifunksjon. For eksempel alarm for høy temperatur, strømbrudd, oppdagelsesfunksjon for filterstopp, automatisk inngangshjelp, prøvesikkerhetsalarmsystem, mikrobehandlings- og analogt kontrollsystem, karbondioksid-backupsystem og opptakssystem etc.
Vanligvis, ved inspeksjon av ytelsen til kjøleskap med ultra lav temperatur, minimum kjøletemperatur, størrelse, formegenskaper (horisontalt eller vertikalt), kompressorstøy, vibrasjonsamplitude, temperaturuniformitet i skapet, feilrate (spesielt kompressor) og typer tilleggsutstyr vurderes fullt ut i kombinasjon med kravene til eget bruk og laboratoriets plassordning.
I fremtiden er hovedproblemet påliteligheten til kjøleskap med ultra lav temperatur og lagringsforholdene som kan møte forskjellige prøver, inkludert temperatur og gassammensetning. I tillegg, for å oppfylle de høyere kravene til biologiske materialer for temperaturuniformitet, bruker noen selskaper metallringer for kjøling i kjøleskapshyller, eller designer hyllene som hull for å løse problemet med varmespredning, øke frysehastigheten og øke temperaturen . kjønn.
I fremtiden må utformingen av kjøleskap med ekstremt lav temperatur også vurdere kravene til energibesparelse og miljøvern, og må være utstyrt med et miljødeteksjonssystem. Samtidig vil nanomaterialer også bli lovende materialer i fremstillingen av kjøleskap med ultra lav temperatur i fremtiden.
Hovedformålet med lavtemperatur-kjøleskapet: for vitenskapelig forskning, bevaring av medisinsk utstyr (plasma), biologiske produkter (lagringsorganer, vaksiner, jordprøver), havprodukter, elektroniske komponenter, kjemiske materialer og andre spesialmaterialer for lav temperatur eksperimenter og lagring, etc. Den brukes mer på sykehus, universiteter, forskningsenheter og industriell lagring.