Устройства с ультранизким температурным глубоким охлаждением обычно используются в экспериментальных или промышленных целях в условиях низких температур, особенно при хранении и транспортировке сжиженных газов и низкотемпературных материалов. Их технологические методы в основном следующие:
1. Метод сжижения газов
Сжижение газа является распространенным методом в устройствах с ультранизкой температурой и глубоким охлаждением. Сжижается сжатым газом и под контролем температуры и давления. Например, оборудование для сжижения воздуха сжигает сжатый воздух, а затем охлаждает его путем расширения, главным образом для получения таких газов, как жидкий кислород, жидкий азот и жидкий аргон.
Принцип охлаждения: использование газового расширения и охлаждения, теплообмена и других принципов.
Применение: сжиженный природный газ (СПГ) или другие промышленные газы.
2. Механическое охлаждение
Механическое охлаждение осуществляется с помощью механического оборудования (например, компрессора, расширительного клапана и т. Д.) для достижения низкотемпературной среды. Он часто используется в местах, где требуется стабильный температурный контроль, и оборудование содержит различные хладагенты (например, фреон, аммиак и т.д.).
Принцип: Снижение температуры внутри системы путем циклического сжатия, расширения, испарения, конденсации и других процессов хладагентадоНизкий уровень.
Применение: лабораторное оборудование, транспортировка холодильной цепи и хранение.
3. Охлаждение жидким азотом
Жидкий азот является широко используемой сверхнизкой температурой охлаждающей среды, температура которой составляет - 196°C. Низкая температура жидкого азота может быть достигнута путем прямого контакта с целевым веществом для охлаждения в тех случаях, когда требуется быстрое охлаждение.
Применение: например, сверхпроводниковые исследования, низкотемпературные физические эксперименты, медицинские технологии замораживания и т.д.
4. Метод Стирлинга
Технология охлаждения Стерлинга использует цикл Стерлинга для получения низких температур путем сжатия и расширения газа. Эта технология также широко используется в оборудовании, требующем работы при сверхнизких температурах.
Принцип: тепловой обмен осуществляется посредством движения поршня и газа, чтобы получить низкую температуру.
Применение: подходит для небольших охлаждающих устройств, лазерного охлаждения, хранения с глубоким охлаждением и так далее.
5. Хранение холода
Метод охлаждения обычно хранит низкотемпературное вещество (например, жидкий азот или жидкий гелий) в хорошо теплоизоляционном контейнере, а затем обеспечивает регулирование температуры путем охлаждения или высвобождения хранящегося количества холода.
Принцип: использование процесса фазового перехода жидкости или твердого тела для хранения холода.
Применение: вспомогательное охлаждение медицинского оборудования, оборудования с глубоким охлаждением.
6. Метод теплообмена
Термообмен использует разницу температур между двумя жидкостями для передачи тепла через теплопроводную пластину или трубопровод. Этот метод обычно используется в сверхнизких температурах в сочетании с другими методами охлаждения, чтобы обеспечить поддержание температуры в заданном диапазоне.
Применение: контроль температуры в системах охлаждения, таких как системы хранения с глубоким охлаждением, космическое оборудование и так далее.
Резюме:
Технологические методы для оборудования с ультранизким температурным глубоким охлаждением включают сжижение газа, механическое охлаждение, охлаждение жидким азотом, охлаждение Стерлинга, хранение и теплообмен. Эти методы варьируются в зависимости от применения, выбирая подходящие технологии и оборудование. В зависимости от реальных потребностей оборудования для достижения наилучших результатов могут быть объединены различные технологии охлаждения.