Analiza strukture, principa i primjene hladnjaka na ultra niskim temperaturama
Hladnjaci na ultra niskim temperaturama nazivaju se i kutije za skladištenje na ultra niskim temperaturama, zamrzivači na ultra niskim temperaturama i kutije za skladištenje na ultra niskim temperaturama. Uobičajeniji hladnjak na niskim temperaturama od -60 stupnjeva može se koristiti za očuvanje tune, ispitivanje elektroničkih uređaja na niskim temperaturama, posebnih materijala i očuvanje plazme, bioloških materijala, cjepiva, reagensa itd. Postoje i ekstremni zamrzivači -40 stupnjeva, -60 stupnjeva, -86 stupnjeva, -120 stupnjeva, -136 stupnjeva i -160 stupnjeva i -192 stupnjeva.
Hladnjaci na izuzetno niskim temperaturama općenito imaju vodoravne i okomite ormare. Unutarnja kutija općenito je podijeljena na više ležajnih slojeva, a svaki sloj je dizajniran s unutarnjim vratima koja se mogu otvarati i zatvarati neovisno. Vanjska kutija općenito je izrađena izravnim spajanjem pet hladno valjanih čeličnih ploča. Unutar i izvan kutije nalaze se materijali od poliuretanske pjene od 60 mm i 80 mm. Termostat je platinski osjetnik otpora za preciznu kontrolu temperature. Rashladna sredstva općenito koriste ekološki prihvatljiva rashladna sredstva kako bi zadovoljila zahtjeve zaštite okoliša.
Rashladni sustav hladnjaka na ultra niskim temperaturama u osnovi prihvaća princip rada kaskadnog hlađenja, a dva potpuno zatvorena kompresora koriste se kao kompresori visoke i niske temperature. Bakrena cijev isparivača niske temperature direktno je pričvršćena na vanjsku stranu unutarnje kutije u obliku zavojnice, a jaz između zavojnice i stijenke kutije ispunjen je toplinski vodljivim ljepilom kako bi se povećao učinak izmjene topline . Kondenzacijski isparivač konstrukcija je od ljuske i cijevi s četiri bakrene cijevi s navojem iznutra i prihvaća protustrujnu metodu izmjene topline.
Sustav niske temperature također je opremljen plinskim izmjenjivačem topline, koji omogućuje da niskotlačni plin iz isparivača izmjenjuje toplinu s visokotlačnim plinom prije ulaska u kondenzacijski isparivač, što ne samo da smanjuje toplinsko opterećenje kondenzacijskog isparivača. , ali i u potpunosti koristi toplinu. Filtar uglavnom koristi filter za uklanjanje voska, čija je svrha učinkovito uklanjanje parafina iz rashladnog ulja kako bi se smanjila mogućnost&"začepljenja ulja &"; u sustavu.
Osim toga, hladnjak na ultra niskim temperaturama također može biti opremljen nekim priborom za različite namjene, kao što je snimač temperature, koji je prikladan za trajno bilježenje radnih parametara; sustav za skladištenje ugljičnog dioksida, koji se koristi u posebnim okolnostima kako bi se osiguralo da plin u skladišnom okruženju ostane u normalnom stanju; , Što može osigurati da kompresor radi normalno pod niskim tlakom.
Kad je napajanje uključeno, kada ploča pokaže da je temperatura viša od zadane temperature, prvo se pokreće kompresor u prvoj fazi, a sustav hlađenja u prvoj fazi počinje raditi, uzrokujući temperaturu kondenzatora u drugom stupnju hlađenja sustav za ispuštanje, odnosno rashladni sustav druge faze Temperatura rashladnog sredstva pada. Nakon nekoliko minuta odgode, i drugi stupanj rashladnog sustava počinje raditi. Njegov isparivač nalazi se na unutarnjoj stjenci hladnjaka, zbog čega unutarnja temperatura hladnjaka može jako pasti. Isparivač rashladnog sustava prve faze apsorbira, a toplina koju oslobađa kondenzator prve faze odvodi se u zrak.
Kad unutarnja temperatura hladnjaka dosegne zadanu temperaturu, otpor sonde za osjetljivost temperature prenosi informacije, upravljački relej se isključuje iz napajanja i isključuje, a dvostupanjski rashladni sustav prestaje raditi. Kad temperatura u hladnjaku ponovno poraste i pređe zadanu temperaturu, hladnjak ponovno ponavlja gornji postupak rada, tako da se temperatura u hladnjaku uvijek održava na zadanoj temperaturi.
U laboratoriju za biokemiju i molekularnu biologiju mogu se kupiti različiti hladnjaci s kontroliranom temperaturom u skladu s uvjetima smrzavanja, poput -20 ° C, -40 ° C, -70 ° C, -85 ° C, -152 ° C itd. Među njima, posljednja dva su zamrzivači na ultra niskim temperaturama, koji su razvijeni krajem 20. stoljeća za krioprezervaciju i skladištenje bioloških uzoraka ili lijekova. Široko se koriste u biološkim istraživanjima, kliničkim, medicinskim i industrijskim područjima.
Hladnjaci iznimno niske temperature mogu se koristiti za skladištenje lijekova, cjepiva, enzima, hormona, matičnih stanica, trombocita, sjemena, presađene kože i uzoraka izvađenih iz ljudskog tijela, banaka zametka biljaka sjemena, banaka za kloniranje gena i nekih važnih bioloških i kemijskih tvari reagensi.
U eksperimentima s molekularnim kloniranjem, hladnjaci na ultra niskim temperaturama od -70 ℃ široko se koriste za skladištenje kompetentne E. coli, kompetentnih stanica i zaliha bakteriofaga.
Hladnjaci na izuzetno niskim temperaturama općenito imaju relativno potpunu funkciju jamstva rada opreme. Na primjer, funkcija alarma pri visokim temperaturama, nestanak struje, funkcija otkrivanja začepljenja filtera, funkcija automatske pomoći pri ulazu, sigurnosni alarmni sustav uzoraka, mikroprocesni i analogni upravljački sustav, sustav za sigurnosno kopiranje ugljičnog dioksida i sustav za snimanje itd.
Općenito, prilikom provjere performansi hladnjaka na ultra niskim temperaturama, minimalne temperature hlađenja, veličine, karakteristika oblika (vodoravno ili okomito), buke kompresora, amplitude vibracija, ujednačenosti temperature u ormaru, stope kvara (posebno kompresora) i vrste izborni pribor u potpunosti se razmatra u kombinaciji sa zahtjevima za vlastitu uporabu i rasporedom prostora laboratorija.
U budućnosti je glavna briga pouzdanost hladnjaka na ultra niskim temperaturama i uvjeti skladištenja koji mogu zadovoljiti različite uzorke, uključujući temperaturu i sastav plina. Osim toga, kako bi zadovoljili veće zahtjeve bioloških materijala za ujednačenost temperature, neke tvrtke koriste metalne prstene za hlađenje na policama hladnjaka ili dizajniraju police kao rupe za rješavanje problema odvođenja topline, povećanje brzine smrzavanja i povećanje temperature . seks.
U budućnosti će projektiranje hladnjaka na ultra niskim temperaturama također morati uzeti u obzir zahtjeve za očuvanje energije i zaštitu okoliša te mora biti opremljeno sustavom za otkrivanje okoliša. Istodobno, nanomaterijali će također postati obećavajući materijali u pripremi hladnjaka na ultra niskim temperaturama u budućnosti.
Glavna namjena hladnjaka na niskim temperaturama: za znanstvena istraživanja, očuvanje medicinskog materijala (plazma), bioloških proizvoda (organi za skladištenje, cjepiva, uzorci tla), oceanskih proizvoda, elektroničkih komponenti, kemijskih materijala i drugih posebnih materijala za niske temperature eksperimenti i skladištenje itd. Više se koristi u bolnicama, sveučilištima, istraživačkim jedinicama i industrijskim skladištima.
