深冷箱及深冷技術(shù)介紹
液氮罐
深冷(深冷箱)一般指233K-77K的溫區(qū)范圍。233K(約-40℃)一般為單級蒸汽壓縮制冷所能有效達到的溫度下限,77K(約-196℃)為液氮常壓沸點溫度。深冷是實際應用當中常用液氮來實現(xiàn)制冷的溫區(qū)。
采用單級蒸汽壓縮制冷技術(shù)的*低有效制冷溫度一般在-40 蒸汽(233 K)以上。為實現(xiàn)更低制冷,可以采用液氮制冷或機械式制冷。(深冷箱)液氮制冷*低可以到液氮的常壓沸點溫度-196℃。如果使用機械式制冷,必須采取多級壓縮或復疊的技術(shù)措施。采用兩級壓縮的蒸汽壓縮系統(tǒng)可實現(xiàn)約-60℃以上溫區(qū)的有效制冷,采用兩級復疊循環(huán)可實現(xiàn)約-80℃以上溫區(qū)的有效制冷。兩級復疊循環(huán)的實質(zhì)是兩個獨立的單級節(jié)流制冷循環(huán),高溫級對低溫級提供預冷,每上等的工作原理與單級蒸汽壓縮制冷循環(huán)一致。
制冷溫度進一步降低,需要增加復疊的級數(shù)。采用三級復疊循環(huán),*低級系統(tǒng)采取甲烷作為制冷劑時,其*低制冷溫度可以達到120 K(約-153℃)。串連級數(shù)越多,系統(tǒng)可靠性就越低,而且制冷效率低,系統(tǒng)構(gòu)成復雜,設備成本高、運行和維護費用大。因此除在早期人們開展科學研究外,少見三級以上的復疊制冷系統(tǒng)。
液氮罐