Analýza struktury, principu a aplikace ultratenké chladničky
Chladírnám s extrémně nízkou teplotou se také říká skladovací boxy s ultra nízkou teplotou, mrazničky s ultra nízkými teplotami a skladovací boxy s ultra nízkou teplotou. K uchování tuňáka, nízkoteplotním testu elektronických zařízení, speciálních materiálů a uchování plazmy, biologických materiálů, vakcín, reagencií atd. Lze použít běžnější nízkoteplotní chladničku o -60 stupních. mrazničky s teplotami -40 stupňů, -60 stupňů, -86 stupňů, -120 stupňů, -136 stupňů a -160 stupňů a -192 stupňů.
Chladničky s velmi nízkými teplotami mají obecně horizontální a vertikální skříně. Vnitřní box je obecně rozdělen na více nosných vrstev a každá vrstva je navržena s vnitřními dveřmi, které lze otevírat a zavírat samostatně. Vnější box je obecně vytvořen přímým spojením pěti ocelových plechů válcovaných za studena. Uvnitř i vně krabice jsou materiály z polyuretanové pěny 60 mm a 80 mm. Termostat je platinový odporový snímač pro přesnou regulaci teploty. Chladiva obecně používají chladiva šetrná k životnímu prostředí, aby splnila požadavky na ochranu životního prostředí.
Chladicí systém chladničky s extrémně nízkou teplotou v zásadě využívá pracovní princip kaskádového chlazení a jako plně a nízkoteplotní kompresory se používají dva plně uzavřené kompresory. Měděná trubka nízkoteplotního výparníku je přímo připevněna k vnější straně vnitřního boxu ve formě cívky a mezera mezi cívkou a stěnou krabice je vyplněna tepelně vodivým lepidlem, aby se zvýšil účinek výměny tepla . Kondenzační odpařovač je konstrukce typu shell-and-tube se čtyřmi měděnými trubkami se závitem uvnitř a využívá metodu protiproudé výměny tepla.
Nízkoteplotní systém je také vybaven plynovým výměníkem tepla, který umožňuje nízkotlakému plynu z výparníku vyměňovat teplo s vysokotlakým plynem před vstupem do kondenzačního výparníku, což nejen snižuje tepelné zatížení kondenzačního výparníku , ale také plně využívá teplo. Filtr většinou používá filtr pro odstraňování vosku, jehož účelem je účinně odstranit parafín z chladicího oleje, aby se snížila možnost&"ucpání oleje &"; v systému.
Kromě toho může být lednice s velmi nízkou teplotou vybavena také některým příslušenstvím podle různých použití, například záznamníkem teploty, který je vhodný pro trvalé zaznamenávání provozních parametrů; záložní systém oxidu uhličitého, používaný za zvláštních okolností k zajištění toho, aby plyn v úložném prostředí zůstal v normálním stavu; , Což může zajistit, že kompresor pracuje normálně pod nízkým tlakem.
Když je zapnuto napájení, když panel ukazuje, že teplota je vyšší než nastavená teplota, nejprve se spustí kompresor prvního stupně a chladič prvního stupně začne pracovat, což způsobí teplotu kondenzátoru druhého stupně chlazení systém k poklesu, tj. chladicí systém druhého stupně Teplota chladiva klesá. Po několika minutách zpoždění začne fungovat i chladicí systém druhého stupně. Jeho výparník je na vnitřní stěně chladničky, díky čemuž může vnitřní teplota chladničky hodně klesnout. Výparník chladicího systému prvního stupně absorbuje a teplo uvolněné kondenzátorem prvního stupně je odváděno do vzduchu.
Když vnitřní teplota chladničky dosáhne nastavené teploty, odpor sondy snímající teplotu přenáší informace, řídicí relé je bez napětí a odpojeno a dvoustupňový chladicí systém přestane fungovat. Když teplota v chladničce opět stoupne a překročí nastavenou teplotu, chladnička znovu zopakuje výše uvedený postup, takže teplota v chladničce je vždy udržována na nastavené teplotě.
V laboratoři biochemie a molekulární biologie lze zakoupit různé chladničky s regulovanou teplotou podle podmínek mrazu, jako je -20 ° C, -40 ° C, -70 ° C, -85 ° C, -152 ° C atd. .. Mezi nimi jsou posledně jmenované dva mrazničky s velmi nízkou teplotou, které byly vyvinuty na konci 20. století pro kryokonzervaci a skladování biologických vzorků nebo léků. Jsou široce používány v biologickém výzkumu, klinické, lékařské a průmyslové oblasti.
Chladničky s ultra nízkými teplotami lze použít k uchovávání léků, vakcín, enzymů, hormonů, kmenových buněk, krevních destiček, spermatu, transplantované kůže a vzorků odebraných z lidského těla, bank zárodečných semenných bank, bank klonování genů a některých důležitých biologických a chemických látek činidla.
V experimentech s molekulárním klonováním se široce používají chladničky s ultra nízkou teplotou -70 ° C pro skladování příslušných E. coli, příslušných buněk a bakteriofágových zásob.
Chladničky s ultranízkými teplotami mají obecně relativně kompletní funkci záruky provozu zařízení. Například funkce alarmu vysoké teploty, výpadku napájení, funkce detekce zanesení filtru, funkce automatického vstupu, bezpečnostní alarmový systém, mikroprocesorový a analogový řídicí systém, záložní systém oxidu uhličitého a zapisovací systém atd.
Obecně platí, že při kontrole výkonu chladniček s extrémně nízkými teplotami jsou minimální teplota chlazení, velikost, tvarové charakteristiky (horizontální nebo vertikální), hluk kompresoru, amplituda vibrací, rovnoměrnost teploty ve skříni, četnost poruch (zejména kompresor) a typy volitelné příslušenství je plně zvažováno v kombinaci s vlastními požadavky na použití a prostorovým uspořádáním laboratoře.
Do budoucna je hlavní starostí spolehlivost chladniček s velmi nízkými teplotami a podmínky skladování, které mohou splňovat různé vzorky, včetně teploty a složení plynu. Některé společnosti navíc, aby splnily vyšší požadavky biologických materiálů na rovnoměrnost teploty, používají kovové kroužky pro chlazení v policích chladničky nebo navrhují police jako otvory k vyřešení problému odvodu tepla, zvýšení rychlosti zmrazování a zvýšení teploty . sex.
V budoucnosti musí návrh chladniček s ultra nízkými teplotami zohledňovat také požadavky na úsporu energie a ochranu životního prostředí a musí být vybaven systémem detekce životního prostředí. Nanomateriály se zároveň v budoucnu stanou slibnými materiály i při přípravě chladniček s ultranízkou teplotou.
Hlavní účel nízkoteplotní chladničky: pro vědecký výzkum, uchovávání zdravotnických potřeb (plazma), biologických produktů (skladovací orgány, vakcíny, vzorky půdy), oceánské produkty, elektronické součástky, chemické materiály a další speciální materiály pro nízkoteplotní experimenty a skladování atd. Využívá se spíše v nemocnicích, univerzitách, výzkumných jednotkách a průmyslových skladech.
