Hladnjak s ultra niskom temperaturom je rashladna jedinica koja postiže i održava raspon temperature znatno niži od standardnih industrijskih hladnjaka. Ovi rasponi temperature su od -40°C do -150°C. Zbog svojih ekstremnih sposobnosti hlađenja, ova jedinica je neophodna u određenim industrijama koje imaju tačne zahtjeve niske temperature za određene procese ili čuvanje proizvoda, poput farmaceutske industrije, gravure, vazduhoplovne industrije i ispitivanja materijala. Liatem ( https://www.liatem.com/)je jedan od najinovativnijih i naprednijih razvojnih subjekata u oblasti termalnog upravljanja. Oni projektuju visoko pouzdane i energetski efikasne rashladne uređaje za ultriskoro hlađenje. U nastavku je detaljno objašnjenje načina rada rashladnih uređaja za ultriskoro hlađenje i principa ekstremnog hlađenja.
Napredni višestepeni sistemi kompresije za duboko hlađenje
Napredni višestepeni sistem kompresije je osnovna tehnologija rashladnih uređaja za ultra niske temperature koji omogućava postizanje ovih ekstremno niskih temperatura. Za razliku od standardnih rashladnih uređaja koji koriste jedan kompresor, rashladni uređaji za ultra niske temperature koriste 2 do 3 stepena kompresije, pri čemu svaki pojedinačno snižava temperaturu rashladnog sredstva. U prvom stepenu, rashladno sredstvo pod niskim pritiskom apsorbira toplotu ciljanog sistema, isparava i prelazi u prvi kompresor gdje se pritisak i temperatura neznatno povećavaju. Rashladno sredstvo zatim prolazi kroz izmjenjivač toplote gdje gubi dio toplote, a zatim ide u drugi kompresor gdje se pritisak rashladnog sredstva dodatno povećava. Ovaj proces snižava temperaturu rashladnog sredstva dovoljno da se postigne duboko hlađenje.
Liatem-ov rashladni uređaj za ultra niske temperature poboljšava ovaj višestepeni dizajn korištenjem energetski učinkovitih, precizno konstruisanih kompresora za kontrolu temperature. Uzmimo, na primjer, trostepeni dizajn rashladnog uređaja. Kako bi postigao -80°C, sistem smanjuje temperaturu rashladnog sredstva tokom svakog komprimiranja kako bi spriječio neučinkovitost koju prouzrokuje brzo hlađenje u jednom stepenu. Baš ova višestepena tehnika omogućava rashladnom uređaju za ultra niske temperature da postigne izuzetne rezultate hlađenja.
Prilagođavanje za temperature ispod tačke mržnjenja
Hladnjaci za ultra niske temperature zahtijevaju prilagođena rashladna sredstva sa izuzetno niskim tačkama ključanja kako bi postigli temperature ispod nule. Dok standardna rashladna sredstva ključaju na oko 0°C, Liatemova R23, R508B i posebne smjese ključaju na -82°C. Kada se rashladno sredstvo vrti kroz isparivač hladnjaka, njegova temperatura ključanja je toliko niska da sistem apsorbuje toplotu čak i na ekstremnim temperaturama, brzo prelazeći u gasovito stanje i napuštajući sistem kako bi odnio toplotu. Liatem također bira rashladna sredstva u zavisnosti od željene temperature. Za primjene na temperaturi od -80°C koristi se R23, a za temperature od -120°C i niže, koristi se mješavina R23 i R14.
Također, važna je stabilnost rashladnog sredstva na niskim temperaturama (tj. da se ne zamrzava ili razlaže). Ovo osigurava korisnost rashladnog sredstva za stalno hlađenje. Štaviše, Liatemov rashladni uređaj za izuzetno niske temperature opremljen je sistemima filtracije rashladnog sredstva koji uklanjaju nečistoće kako bi se spriječile zapušenja koja blokiraju ciklus hlađenja. Ova prilagođena rashladna sredstva svakako omogućavaju rashladnom uređaju za izuzetno niske temperature da postigne i održi ekstremno niske temperature.
Učinkoviti izmjenjivači toplote za optimalnu razmjenu toplote
Učinkovit prijenos topline u velikoj mjeri utiče na ekstremno hlađenje koje ultra niskotemperaturni rashladni uređaj može održati. Ovo se postiže kroz poboljšane dizajne izmjenjivača toplote. Ultra niskotemperaturni rashladni uređaj uključuje dva primarna izmjenjivača toplote: isparivače, koji obavljaju apsorpciju toplote unutar ciljanog sistema, i kondenzatore, koji su sistemi za otpuštanje toplote u okolinu. Liatem-ov ultra niskotemperaturni rashladni uređaj unapređuje ove sisteme tako što koristi velike površine – često putem mikrokanalnih ili rebrenih cijevi – koje omogućavaju maksimalni kontakt između rashladnog sredstva i izvora/ponora toplote.
Isparivač ima tanke, razmaknute cijevi i brzo apsorbuje toplotu iz rashladnih sredstava na niskim temperaturama, prilagođavajući se farmaceutskim rješenjima ili hlađenju elektronskih komponenti. Kao odgovor, kondenzatori koriste ventilatore ili vodu za hlađenje i isparavanje rashladnih sredstava. Kod Liatemovog ultra niskotemperaturnog rashladnika, izmjenjivači toplote imaju dodatnu izolaciju, poput pjenastih materijala sa zatvorenim stanicama, kako bi zadržali temperaturu ispod nule. Ovaj energetski dizajn osigurava održavanje niskih temperatura energetski učinkovito tijekom ekstremne razmjene toplote. Ova ekstremna razmjena toplote u LOL-u je uspjela jer je dizajn iteriran na jednostavniji način.
Sistemi kontrole temperature za stabilnost
Kontrolni sistemi u ultra niskim temperaturnim hladnjacima LOL-a nemaju vremena za ekstremne temperature, a ti sistemi imaju visoku tačnost i niske fluktuacije. Sa zatvorenim sistemima temperature do rashladnog sredstva, senzori visoke osjetljivosti čitaju i šalju podatke kontrolerima. Sami sistemi dodali su druge konfiguracije kako bi postigli protok na mikroprocesorskim sistemima za kontrolu kompresorskih stepeni, ventilatora i obezbjeđivanje drugih adejena da ostanu u potrebnim temperaturnim kanalima.
Razmislite šta se dešava s rashladnim uređajima tokom različitih načina upravljanja. Ako postavljena ciljna temperatura na upravljačkom kompresoru padne ispod zadate ciljne temperature, regulator će smanjiti izlaz kompresora, a zatim povećati protok rashladnog sredstva ka cilju kako bi apsorbovao dodatnu toplotu. Rashladni uređaj takođe prati parametre sistema kao što su visoki pritisak i nizak nivo rashladnog sredstva kako bi spriječio oštećenje sistema. Daljinsko praćenje postavki sistema omogućava upravljanje sistemom sa bilo kojeg mjesta i održavanje hlađenja u slučaju da sistem ostane bez nadzora.
Jaka izolacija s protivkondenzacijskim mjerama pomoći će rashladnoj jedinici da održi niske temperature. Površine sistema za upravljanje, poput kompresora, izmjenjivača toplote i cijevi za rashladno sredstvo, izolirane su debelom izolacijom od poliuretanske pjene. Niža potrošnja energije rashladnog uređaja povećava kontrolu temperature. Liatem-ova rashladna jedinica za ultra niske temperature pomaže u kontroli potrošnje energije i kondenzacije hlađenja na površinama sistema.
Hladne cijevi za rashladno sredstvo i isparivač rashladne jedinice okruženi su grijanim pločama. To znači da se površine drže malo iznad tačke rošenja, tako da se vlaga ne stvara. Kućište također ima zaptivke koji spriječavaju prodor vlažnog vazduha. Za rashladnu jedinicu za ultra niske temperature, izolacija protiv kondenzacije je neophodna i uređaj mora pouzdano i stabilno raditi u tipičnim industrijskim ili laboratorijskim uslovima.
Hladnjak za ultra niske temperature koristi višestepenu kompresiju, rashladna sredstva sa niskom tačkom ključanja, napredne izmjenjivače toplote, kontrolu temperature i izolaciju kako bi postigao i održavao ekstremno hlađenje na željene temperature. Zahvaljujući inženjerskom timu Liatem, njihovi uređaji za ultra niske temperature osiguravaju pouzданo i efikasno hlađenje sa ekstremnom preciznošću za najzahtjevnije zadatke, kao što je zamrzavanje hlađenih komponenti za vazduhoplovnu industriju ili testiranje farmaceutskih uzoraka. Kako industrije zahtijevaju veću preciznost, hladnjak za ultra niske temperature postaje sve važniji. Inženjering u kompaniji Liatem ostvario je veliki napredak u oblasti ekstremnog hlađenja. Za poslovne subjekte koji imaju potrebu za pouzdanim hlađenjem ispod temperature smrzavanja, hladnjaci za ultra niske temperature predstavljaju nekompromisnu investiciju u kvalitet procesa.
EN
Tople vesti