Análise da estrutura, princípio e aplicação do refrigerador de temperatura ultrabaixa
Os refrigeradores de temperatura ultrabaixa também são chamados de caixas de armazenamento de temperatura ultrabaixa, freezers de temperatura ultrabaixa e caixas de armazenamento de temperatura ultrabaixa. O refrigerador de baixa temperatura de -60 graus mais comum pode ser usado para a preservação de atum, o teste de baixa temperatura de dispositivos eletrônicos, materiais especiais e a preservação de plasma, materiais biológicos, vacinas, reagentes, etc. refrigeradores congeladores de -40 graus, -60 graus, -86 graus, -120 graus, -136 graus e -160 graus e -192 graus.
Os refrigeradores de temperatura ultrabaixa geralmente têm gabinetes horizontais e verticais. A caixa interna é geralmente dividida em várias camadas de rolamento e cada camada é projetada com uma porta interna que pode ser aberta e fechada independentemente. A caixa externa é geralmente formada por emenda direta de cinco placas de aço laminadas a frio. Existem materiais de espuma de poliuretano de 60 mm e 80 mm dentro e fora da caixa. O termostato é um sensor de resistência de platina para controle preciso da temperatura. Os refrigerantes geralmente usam refrigerantes que não agridem o meio ambiente para atender aos requisitos de proteção ambiental.
O sistema de refrigeração do refrigerador de temperatura ultrabaixa basicamente adota o princípio de funcionamento da refrigeração em cascata, e dois compressores totalmente fechados são usados como compressores de alta e baixa temperatura. O tubo de cobre do evaporador de baixa temperatura está diretamente ligado ao exterior da caixa interna na forma de uma bobina, e a lacuna entre a bobina e a parede da caixa é preenchida com cola termicamente condutora para aumentar o efeito de troca de calor . O evaporador de condensação é uma estrutura de casco e tubo com quatro tubos de cobre rosqueados dentro e adota um método de troca de calor contra-corrente.
O sistema de baixa temperatura também é equipado com um trocador de calor a gás, que permite que o gás de baixa pressão do evaporador troque calor com o gás de alta pressão antes de entrar no evaporador de condensação, o que não apenas reduz a carga de calor do evaporador de condensação , mas também aproveita ao máximo o calor. O filtro utiliza principalmente um filtro de remoção de cera, cuja finalidade é remover eficazmente a parafina do óleo refrigerado para reduzir a possibilidade de&bloqueio de óleo &. no sistema.
Além disso, o refrigerador de temperatura ultrabaixa também pode ser equipado com alguns acessórios de acordo com os diferentes usos, como um registrador de temperatura, que é conveniente para o registro permanente dos parâmetros operacionais; um sistema de reserva de dióxido de carbono, usado em circunstâncias especiais para garantir que o gás no ambiente de armazenamento permaneça em estado normal; , O que pode garantir que o compressor funcione normalmente sob baixa pressão.
Quando a energia é ligada, quando o painel mostra que a temperatura está acima da temperatura definida, o compressor do primeiro estágio inicia primeiro, e o sistema de refrigeração do primeiro estágio começa a funcionar, causando a temperatura do condensador da refrigeração do segundo estágio sistema a cair, ou seja, o sistema de refrigeração de segundo estágio A temperatura do refrigerante cai. Após alguns minutos de atraso, o sistema de refrigeração do segundo estágio também começa a funcionar. Seu evaporador fica na parede interna da geladeira, o que pode fazer com que a temperatura interna da geladeira caia muito. O evaporador do sistema de refrigeração do primeiro estágio é absorvido e o calor liberado pelo condensador do primeiro estágio é dissipado no ar.
Quando a temperatura interna do refrigerador atinge a temperatura definida, a resistência da sonda de detecção de temperatura transmite a informação, o relé de controle é desenergizado e desconectado e o sistema de refrigeração de dois estágios para de funcionar. Quando a temperatura no refrigerador sobe novamente e excede a temperatura configurada, o refrigerador repete o processo de operação acima novamente, de modo que a temperatura no refrigerador seja sempre mantida na temperatura configurada.
No laboratório de bioquímica e biologia molecular, diferentes refrigeradores com temperatura controlada podem ser adquiridos de acordo com as condições de congelamento, como -20 ° C, -40 ° C, -70 ° C, -85 ° C, -152 ° C, etc. Entre eles, os dois últimos são freezers de ultrabaixa temperatura, desenvolvidos no final do século 20 para a criopreservação e armazenamento de amostras biológicas ou medicamentos. Eles são amplamente utilizados em pesquisas biológicas, clínicas, medicina e campos industriais.
Os refrigeradores de temperatura ultrabaixa podem ser usados para armazenar medicamentos, vacinas, enzimas, hormônios, células-tronco, plaquetas, sêmen, pele transplantada e amostras retiradas do corpo humano, bancos de germoplasma de sementes de plantas, bancos de clonagem de genes e alguns produtos biológicos e químicos importantes reagentes.
Em experimentos de clonagem molecular, refrigeradores de temperatura ultrabaixa -70 ℃ são amplamente usados para armazenar E. coli competente, células competentes e estoques de bacteriófagos.
Os refrigeradores de temperatura ultrabaixa geralmente têm uma função de garantia de operação do equipamento relativamente completa. Por exemplo, função de alarme de alta temperatura, falha de energia, função de detecção de entupimento de filtro, função de assistência de entrada automática, sistema de alarme de segurança de amostra, microprocessamento e sistema de controle analógico, sistema de backup de dióxido de carbono e sistema de registro, etc.
Geralmente, ao inspecionar o desempenho de refrigeradores de temperatura ultrabaixa, a temperatura mínima de resfriamento, tamanho, características de forma (horizontal ou vertical), ruído do compressor, amplitude de vibração, uniformidade de temperatura no gabinete, taxa de falha (especialmente compressor) e os tipos de os acessórios opcionais são totalmente considerados em combinação com seus próprios requisitos de uso e a disposição do espaço do laboratório.
No futuro, a principal preocupação é a confiabilidade dos refrigeradores de ultrabaixa temperatura e as condições de armazenamento que podem atender a diferentes amostras, incluindo temperatura e composição do gás. Além disso, para atender aos requisitos mais elevados de materiais biológicos para uniformidade de temperatura, algumas empresas usam anéis de metal para resfriamento em prateleiras de refrigeradores ou projetam as prateleiras como orifícios para resolver o problema de dissipação de calor, aumentar a velocidade de congelamento e aumentar a temperatura . sexo.
No futuro, o projeto de refrigeradores de temperatura ultrabaixa também deve considerar os requisitos de conservação de energia e proteção ambiental, e deve ser equipado com um sistema de detecção ambiental. Ao mesmo tempo, os nanomateriais também se tornarão materiais promissores na preparação de refrigeradores de temperatura ultrabaixa no futuro.
O principal objetivo da geladeira de baixa temperatura: para a pesquisa científica, preservação de suprimentos médicos (plasma), produtos biológicos (órgãos de armazenamento, vacinas, amostras de solo), produtos do oceano, componentes eletrônicos, materiais químicos e outros materiais especiais para baixa temperatura experimentos e armazenamento, etc. É mais usado em hospitais, universidades, unidades de pesquisa e armazenamento industrial.
