Chladič s extrémne nízkou teplotou je chladiaca jednotka, ktorá dosahuje a udržiava rozsahy teplôt výrazne nižšie ako štandardné priemyselné chladiče. Tieto rozsahy teplôt sú od -40 °C do -150 °C. Vzhľadom na svoje schopnosti extrémneho chladenia je táto jednotka nevyhnutná pre určité priemyselné odvetvia, ktoré potrebujú presné nízke teploty pre určité procesy alebo na skladovanie výrobkov, ako sú lieky, gravíry, letecký priemysel a testovanie materiálov. Liatem ( https://www.liatem.com/)je jedným z najinovatívnejších a najpokročilejších vývojárov systémov tepelnej správy. Navrhujú vysoce spoľahlivé a energeticky účinné chladiče s extrémne nízkou teplotou. Nižšie je podrobné vysvetlenie, ako chladiče s extrémne nízkou teplotou pracujú a akým spôsobom dosahujú extrémne chladenie.
Pokročilé viacstupňové kompresné systémy pre hlboké chladenie
Pokročilý viacstupňový kompresný systém je základnou technológiou ultra nízko-teplotného chladiča, ktorá mu umožňuje dosiahnuť tieto extrémne nízke teploty. Na rozdiel od štandardných chladičov, ktoré využívajú jediný kompresor, ultra nízko-teplotný chladič používa 2 až 3 kompresné stupne, z ktorých každý postupne zníži teplotu chladiacej látky. V prvom stupni nízkotlaková chladiaca látka prijíma teplo zo cieľového systému, odparuje sa a presúva sa do prvého kompresora, kde mierne stúpa tlak a teplota. Následne chladiaca látka prechádza cez výmenník tepla, kde stráca časť tepla, a potom pokračuje do druhého kompresora, kde sa jej tlak ešte viac zvyšuje. Tento proces zníži teplotu varu chladiacej látky dostatočne na to, aby sa dosiahlo hlbšie chladenie.
Chladič Liatem s extrémne nízkou teplotou vylepšuje tento viacstupňový dizajn použitím energeticky úsporných, presne navrhnutých kompresorov na reguláciu teploty. Zvážme napríklad trojstupňový dizajn chladiča. Aby dosiahol -80 °C, systém postupne zníži teplotu chladiacej látky počas každého stupňa kompresie, čím sa zabráni neefektívnosti spôsobenej rýchlym jednostupňovým chladením. Práve táto viacstupňová technika umožňuje chladičom s extrémne nízkou teplotou dosiahnuť úžasné výsledky chladenia.
Prispôsobenie pre teploty pod bodom mrazu
Chladiče s ultra nízkou teplotou vyžadujú špeciálne chladiace prostriedky s extrémne nízkymi bodmi varu, aby dosiahli teploty pod nulou. Zatiaľ čo bežné chladiace prostriedky vriu približne pri 0 °C, Liatemove R23, R508B a špeciálne zmesi vria pri -82 °C. Keď je chladiaci prostriedok roztočený vo výparníku chladiča, jeho bod varu je tak nízky, že systém dokáže absorbovať teplo aj pri extrémnych teplotách, rýchlo sa odparuje a opúšťa systém, čím odvádza teplo. Liatem tiež vyberá chladiace prostriedky podľa požadovanej teploty. Pre aplikácie pri teplote -80 °C sa používa R23 a pre teploty -120 °C a nižšie sa používa zmes R23 a R14.
Tiež oceňujú stabilitu chladiacej látky pri nízkych teplotách (t. j. nepremrzá ani sa nerozkladá). To zaisťuje, že chladiaca látka je vhodná na stabilné chladenie. Navyše ultra nízko-teplotný chladič od Liatemu je vybavený filtračnými systémami chladiacej látky, ktoré odstraňujú nečistoty a zabránia ucpaniu, ktoré by mohlo blokovať chladiaci cyklus. Tieto špeciálne chladiace látky určite umožňujú ultra nízko-teplotnému chladiču dosiahnuť a udržiavať extrémne nízke teploty.
Účinné výmenníky tepla pre optimálny prenos tepla
Efektívny prenos tepla výrazne ovplyvňuje extrémne chladenie, ktoré môže ultra nízkoteplotný chladič udržať. Toto sa dosahuje prostredníctvom vylepšených konštrukcií výmenníkov tepla. Ultra nízkoteplotný chladič obsahuje dva hlavné výmenníky tepla: odparovače, ktoré absorbujú teplo vo vnútri cieľového systému, a kondenzátory, ktoré sú systémami uvoľňovania tepla do okolia. Liatemov ultra nízkoteplotný chladič tieto systémy vylepšuje tým, že má veľké plochy povrchu – často pomocou mikrokanálových alebo trubíc s lopatkami –, ktoré umožňujú maximálny kontakt medzi chladiacou látkou a tepelným zdrojom/spotrebičom.
Výparník má tenké, vzdialené rúrky a rýchlo odoberá teplo z chladiva s nízkou teplotou, či už ide o farmaceutické roztoky alebo chladenie elektronických komponentov. Na druhej strane kondenzátory používajú ventilátory alebo vodu na ochladenie a skondenzovanie chladiva. Vo vysokej ultra nízkej teplote chladiča Liatem majú výmenníky tepla dodatočné izolácie, ako napríklad peny so zatvorenými bunkami, aby udržali teplotu pod bodom mrazu. Tento energeticky úsporný dizajn zabezpečuje udržanie nízkych teplôt s nízkou spotrebou energie, efektívny pri extrémnom prenose tepla. Tento extrémny prenos tepla LOL fungoval, pretože jeho dizajn sa postupne zjednodušoval.
Systémy riadenia teploty pre stabilitu
Ovládacie systémy v ultra nízkoteplotnom chladiči LOL nemali problém s extrémnymi teplotami a tieto systémy mali vysokú presnosť a nízke kolísanie. Pri teplotných uzavretých systémoch na chladiace médium čítajú a odosielajú dáta do regulátorov senzory vysoké citlivosti. Samotné systémy pridali ďalšie nastavenia na dosiahnutie toku v mikroprocesorových systémoch na riadenie stupňov kompresora, ventilátorov a zabezpečenie ďalších príslušenstiev, aby sa udržala požadovaná teplotná úroveň.
Zamyslite sa nad tým, čo sa deje s chladičmi počas rôznych režimov riadenia. Ak sa teplotný cieľ nastavený na ovládaní kompresora zníži pod nastavenú cieľovú teplotu, regulátor zníži výkon kompresora, potom zvýši prietok chladiacej látky k cieľu, aby absorboval dodatočné teplo. Chladič tiež sleduje systémové parametre, ako je vysoký tlak a nízka hladina chladiacej látky, aby zabránil poškodeniu systému. Diaľkové monitorovanie systémových nastavení umožňuje ovládanie systému odkiaľkoľvek a udržiava chladenie v prípade, že je systém nechávaný bez dozoru.
Silné izolovanie s opatreniami proti kondenzácii pomôže chladiču udržať nízke teploty. Ovládacie komponenty systému, ako kompresor, výmenníky tepla a chladiace potrubie, sú izolované hrubou izoláciou z polyuretánovej peny. Nižšia spotreba energie chladiča zvyšuje kontrolu teploty. Chladič s ultra nízkou teplotou od spoločnosti Liatem pomáha regulovať spotrebu energie a znížiť tvorbu kondenzátu na povrchoch systému.
Okolo chladeného chladiaceho potrubia a odparníka chladiča sú umiestnené vyhrievané panely. To znamená, že povrchy sú udržiavané tesne nad rosným bodom, takže sa nevyskytuje vlhkosť. Skriňa má tiež tesniace tesnenia, ktoré zabraňujú vnikaniu vlhkého vzduchu. U chladiča s ultra nízkou teplotou je izolácia proti kondenzácii nevyhnutná a zariadenie musí spoľahlivo a bezporuchovo pracovať za bežných priemyselných alebo laboratórnych podmienok.
Chladič s extrémne nízkou teplotou využíva viacstupňovú kompresiu, nízkovarné chladiace prostriedky, pokročilé výmenníky tepla, reguláciu teploty a izoláciu na dosiahnutie a udržanie extrémneho chladenia na požadované teploty. Vďaka inžinierskemu prístupu spoločnosti Liatem sú ich jednotky chladičov s extrémne nízkou teplotou schopné poskytovať spoľahlivé a efektívne chladenie s vysokou presnosťou pri najnáročnejších úlohách, ako je zmrazovanie chladených leteckých komponentov pre testovanie farmaceutických vzoriek. Keďže priemysel vyžaduje stále vyššiu presnosť, chladič s extrémne nízkou teplotou sa stáva čoraz dôležitejším. Inžinierstvo spoločnosti Liatem dosiahlo veľký pokrok v oblasti extrémneho chladenia. Pre podniky, ktoré potrebujú spoľahlivé chladenie pri teplotách pod úrovňou sub bob tolstoy, sú chladiče s extrémne nízkou teplotou nevyhnutnou investíciou do kvality procesu.
Horúce správy
EN
