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(jí)蒸汽壓縮制冷所能有效達(dá)到的溫度下限,77K(約-196℃)為液氮常壓沸點(diǎn)溫度。深冷是實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中常用液氮來(lái)實(shí)現(xiàn)制冷的溫區(qū)。
采用單級(jí)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(shí)現(xiàn)更低制冷,可以采用液氮制冷或機(jī)械式制冷。(深冷箱)液氮制冷*低可以到液氮的常壓沸點(diǎn)溫度-196℃。如果使用機(jī)械式制冷,必須采取多級(jí)壓縮或復(fù)疊的技術(shù)措施。采用兩級(jí)壓縮的蒸汽壓縮系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)約-60℃以上溫區(qū)的有效制冷,采用兩級(jí)復(fù)疊循環(huán)可實(shí)現(xiàn)約-80℃以上溫區(qū)的有效制冷。兩級(jí)復(fù)疊循環(huán)的實(shí)質(zhì)是兩個(gè)獨(dú)立的單級(jí)節(jié)流制冷循環(huán),高溫級(jí)對(duì)低溫級(jí)提供預(yù)冷,每上等的工作原理與單級(jí)蒸汽壓縮制冷循環(huán)一致。
制冷溫度進(jìn)一步降低,需要增加復(fù)疊的級(jí)數(shù)。采用三級(jí)復(fù)疊循環(huán),*低級(jí)系統(tǒng)采取甲烷作為制冷劑時(shí),其*低制冷溫度可以達(dá)到120 K(約-153℃)。串連級(jí)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(fù)雜,設(shè)備成本高、運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用大。因此除在早期人們開(kāi)展科學(xué)研究外,少見(jiàn)三級(jí)以上的復(fù)疊制冷系統(tǒng)。
液氮罐