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深冷箱的工作原理介紹

編輯:山東中科金穗設備科技有限公司時間:2021-03-11

  深冷箱采用單級蒸汽壓縮制冷技術的較好的冷卻溫度一般在-40蒸汽(233K)以上。為了達到較低的制冷效果,可以采用液氮制冷或機械制冷。液氮沸點溫度在-196℃低溫下可達到液氮。如果采用機械制冷,需要采取多級壓縮或重疊技術措施。采用兩級壓縮蒸汽壓縮系統,可實現-60℃以上溫度區的制冷,采用二級串級循環實現-80℃以上溫度區的較好的制冷。二級串級循環的實質是兩個單獨的單級節流制冷循環,為低溫階段提供高溫預冷。各等級的工作原理與單級蒸汽壓縮制冷循環的工作原理基本一樣。

  深冷箱進一步減小了制冷溫度,需要串聯。當低液位系統以甲烷為制冷劑時,低溫可達到120k(約-153℃)。系列越多,系統靠譜性越低,制冷效率低,系統組成復雜,設備成本高,運行維護費用高。因此,除了早期的科研,很少會有三級以上的串級制冷系統。

  除疊加外,熱回流是實現低溫的另一重要技術。單級蒸汽壓縮系統是將再生多組分制冷劑形成的深冷多混合工作介質節流技術相結合的。蒸發器后工作介質的剩余冷卻能力用于節流前減小工作介質的溫度,實現低溫區的制冷。該方法在寬溫度區可符合233k-77k的制冷需求。

  多元混合制冷劑節流制冷技術可以實現深冷箱的冷需求,效率較高較靠譜。該技術可用于實現從微、小到大的制冷需求,如制冷容量幾百毫瓦至幾瓦的紅外電子器件冷卻、低溫醫療低溫存儲、制冷容量為幾十瓦至幾百瓦,以及對冷量要求較高的氣體液化分離區等。


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