En ultralågtemperaturkylare är en kylenhet som uppnår och håller temperaturintervall långt under standardindustriella kylare. Dessa temperaturintervall ligger mellan -40°C och -150°C. På grund av sin extrema kylförmåga är denna enhet viktig för vissa industrier som har exakta krav på låga temperaturer för vissa processer eller för att förvara produkter, såsom läkemedel, graveringar, rymd- och flygindustrin samt materialprovning. Liatem ( https://www.liatem.com/)är en av de mest innovativa och avancerade utvecklarna inom termisk hantering. De designar mycket tillförlitliga och energieffektiva kyler med ultralåg temperatur. Nedan följer en detaljerad förklaring av hur kylare med ultralåg temperatur fungerar och uppnår extrema kylverkningar.
Avancerade flerstegskompressorsystem för djupkylning
Det avancerade flerstegskompressionssystemet är en grundläggande teknik för ultra lågtemperaturkylare som gör det möjligt att uppnå dessa extrema temperaturnivåer. Till skillnad från standardkylare, som använder en enda kompressor, använder en ultra lågtemperaturkylare 2 till 3 kompressionssteg, där varje steg successivt sänker köldmedlets temperatur. I det första steget absorberar ett lågtrycksköldmedel värmen från målsystemet, förångas och leds till den första kompressorn där tryck och temperatur ökar något. Köldmedlet går sedan till en värmeväxlare där det avger viss värme, och därefter till den andra kompressorn där trycket i köldmedlet höjs ännu mer. Denna process sänker kokande köldmedels temperatur tillräckligt för att uppnå djupare kylning.
Liatems kylaggregat för ultralåga temperaturer förbättrar denna flerstegsdesign med energieffektiva och exakt konstruerade kompressorer för temperaturreglering. Betrakta till exempel kylaggregatets trestegsdesign. För att nå -80°C sänker systemet köldbärarens temperatur vid varje komprimeringssteg för att förhindra ineffektivitet orsakad av snabb, envägskylning. Denna flerstegsteknik är vad som gör att kylaggregat för ultralåga temperaturer kan uppnå imponerande kylytting.
Anpassning för subnolltemperaturer
Kylaggregat för ultralåga temperaturer kräver specialanpassade köldmedier med extremt låga kokpunkter för att uppnå temperaturer under noll. Medan standardköldmedier kokar vid cirka 0 °C kokar Liatems R23, R508B och specialblandningar vid -82 °C. När köldmediet leds genom kylaggregatets förångare är köldmediets kokpunkt så låg att systemet absorberar värme även vid extrema temperaturer, snabbt förångas och lämnar systemet för att transportera bort värmen. Liatem väljer också köldmedier utifrån önskad drifttemperatur. För tillämpningar vid -80 °C används R23, och för temperaturer på -120 °C och lägre används en blandning av R23 och R14.
De värdesätter också köldmediets stabilitet vid låga temperaturer (det vill säga att det inte fryser eller bryts ned). Detta säkerställer att köldmediet är användbart för stadig kylning. Dessutom har Liatems ultra-lågtemperaturkylare filtreringssystem för köldmedier som avlägsnar föroreningar för att förhindra igensättningar som kan blockera kylningscykeln. Dessa anpassade köldmedier gör definitivt att ultra-lågtemperaturkylaren kan uppnå och bibehålla extrema låga temperaturer.
Effektiva värmeväxlare för optimal värmeöverföring
Effektiv värmeöverföring påverkar i hög grad den extrema kylningen som en ultra lågtemperaturkylmaskin kan upprätthålla. Detta åstadkoms genom förbättrade konstruktioner av värmeväxlarna. Ultra lågtemperaturkylmaskinen innehåller två primära värmeväxlare: förångare, som utför värmeupptagning inom målsystemet, och kondensatorer, som är värmeavledningssystem till omgivningen. Liatems ultra lågtemperaturkylmaskin förbättrar dessa system genom att ha stora ytor – ofta med mikrokanals- eller flänsrörskonstruktioner – vilket gör det möjligt för köldbäraren och värmekällan/sinken att maximera kontakten.
Evaporatorn har tunna, avståndszonade rör och upptar snabbt värme från kylmedel med låg temperatur, anpassas för farmaceutiska lösningar eller kyling av elektronikkomponenter. I svar härpå använder kondensatorer fläktar eller vatten för att sänka temperaturen och kondensera kylmedlet. I Liatems ultra-lågtemperaturkylare har värmeväxlarna extra isolering, såsom cellslutna skum, för att bibehålla temperaturer under noll. Detta energieffektiva design säkrar låga temperaturer och energieffektiv drift vid extrema värmöverföringssituationer. Denna LOL:s extrema värmöverföring fungerade eftersom dess design itererades till enkelhet.
Temperaturregleringssystem för stabilitet
Styrningssystemen i LOL:s chiller för ultra låga temperaturer hade ingen tidsfördröjning vid extrema temperaturförändringar, och dessa system hade högpresterande system med låg variation. Med temperaturreglerade kretsar till köldbäraren läste högkänsliga temperatursensorer av och skickade data till regulatorerna. Systemen själva lade till ytterligare konfigurationer för att uppnå flöde i mikroprocessordrivna system för att styra kompressorsteg, fläktar och tillhandahålla annan nödvändig reglering för att hålla sig inom de krävda temperaturkanalerna.
Tänk på vad som sker med kylenheterna vid olika styrningslägen. Om temperatursättet på kompressorstyrningen sjunker under det inställda målvärdet, kommer styrenheten att minska kompressorns effekt och sedan öka flödet av köldmedel till målet för att absorbera ytterligare värme. Kylenheten övervakar också systemparametrar som högt tryck och låg mängd köldmedel för att förhindra skador på systemet. Fjärrövervakning av systeminställningar gör det möjligt att styra systemet från vilken plats som helst och upprätthålla kylningen om systemet lämnas obevakat.
Kraftig isolering med åtgärder mot kondens bildning hjälper kylaggregatet att bibehålla låga temperaturer. Systemets kontrollkomponenter som kompressor, värmeväxlare och köldmedierör är isolerade med tjock isolering av polyuretanskum. Lägre energiförbrukning hos kylaren ökar temperaturregleringen. Liatems ultra lågtemperaturkylare bidrar till att styra energiförbrukningen och minska kondensbildning på systemytorna.
Kalla omgivande köldmedierör och förångaren i kylaggregatet har uppvärmda paneler. Det innebär att ytor hålls precis ovanför daggpunkten, så att fukt inte bildas. Inkapslingen har även tätningspakningar så att fuktig luft inte kan tränga in. För en ultra lågtemperaturkylare är kondensisolering nödvändig och enheten måste fungera korrekt och tillförlitligt under typiska industriella eller laboratorieförhållanden.
En kylaggregat för extremt låga temperaturer använder flerstegskompression, lättkokande köldmedier, avancerade värmeväxlare, temperaturreglering och isolering för att uppnå och bibehålla extrem kylning till önskade temperaturer. Taket Liatems ingenjörskonst kan deras kylaggregat för extremt låga temperaturer erbjuda pålitlig och effektiv kylning med högsta precision för de mest krävande uppgifterna, såsom att frysa kylda flyg- och rymdfartsdelar för provtagning inom läkemedelsindustrin. När branscher kräver större precision blir kylaggregaten för extremt låga temperaturer allt viktigare. Liatems ingenjörskonst har gjort stora framsteg inom extrem kylning. För företag som behöver pålitlig kylning vid sub-zero temperaturer är kylaggregat för extremt låga temperaturer oumbärliga investeringar i processkvalitet.
Senaste Nytt
EN
