液氮深冷設(shè)備是一種利用液氮的低溫特性實現(xiàn)深冷處理、儲存或冷卻功能的裝置,廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)療、工業(yè)制造、科研實驗等領(lǐng)域。
一、外殼
1.功能:
結(jié)構(gòu)支撐:承載設(shè)備各部件,提供機(jī)械穩(wěn)定性。
防護(hù)作用:防止內(nèi)部液氮泄漏或外部沖擊損壞設(shè)備。
接口集成:通常配備液氮進(jìn)出口、壓力釋放閥、溫度/壓力傳感器接口等。
2.設(shè)計特點:
材質(zhì)多為不銹鋼或鋁合金,耐低溫且抗腐蝕。
部分設(shè)備外殼采用雙層結(jié)構(gòu),中間填充隔熱材料以減少冷量損失。
二、保溫層
1.功能:
減少冷量流失:通過高真空或高效隔熱材料降低液氮蒸發(fā)速率,延長儲存時間。
維持低溫環(huán)境:確保設(shè)備內(nèi)部溫度穩(wěn)定,滿足深冷處理需求。
2.常見類型:
真空多層絕熱(MLI):
由多層鋁箔和間隔材料交替疊加,抽真空后形成高效隔熱層。
適用于超低溫設(shè)備(如液氮罐、液氦容器),保溫性能佳。
聚氨酯泡沫(PU):
成本低,但隔熱效果弱于真空絕熱,多用于對保溫要求不高的場景。
氣凝膠:
新型納米級隔熱材料,隔熱性能優(yōu)異,但價格較高,逐漸應(yīng)用于高*設(shè)備。
三、液氮深冷設(shè)備壓力控制系統(tǒng)
1.功能:
安全防護(hù):防止設(shè)備因壓力過高或過低導(dǎo)致爆炸或損壞。
壓力調(diào)節(jié):維持內(nèi)部壓力在安全范圍內(nèi),確保液氮穩(wěn)定蒸發(fā)或儲存。
2.核心組件:
壓力釋放閥(安全閥):
當(dāng)壓力超過設(shè)定值時自動開啟,釋放過量氣體,防止設(shè)備超壓。
壓力表:
實時顯示設(shè)備內(nèi)部壓力,便于操作人員監(jiān)控。
真空泵(部分設(shè)備):
用于抽真空以維持保溫層性能,或排除設(shè)備內(nèi)氣體以降低壓力。
自動補(bǔ)液系統(tǒng)(可選):
通過液位傳感器監(jiān)測液氮量,自動補(bǔ)充液氮以維持恒定低溫。
四、儲存容器
1.功能:
儲存液氮:作為核心部件,直接接觸液氮并維持其低溫狀態(tài)。
承受低溫與壓力:需具備耐低溫、抗腐蝕和一定機(jī)械強(qiáng)度。
2.設(shè)計特點:
材質(zhì):
內(nèi)膽:通常采用304或316不銹鋼,耐低溫且抗腐蝕。
外膽:與外殼材質(zhì)一致,提供結(jié)構(gòu)支撐。
結(jié)構(gòu):
圓柱形設(shè)計,減少應(yīng)力集中,提高承壓能力。
底部可能配備支撐腳或滾輪,便于移動。
頸管設(shè)計:
連接內(nèi)膽與外部,采用特殊結(jié)構(gòu)減少冷量流失,同時允許氣體排出。
五、液氮深冷設(shè)備輔助組件(可選)
1.液位計:實時顯示液氮剩余量,便于及時補(bǔ)充。
2.溫度傳感器:監(jiān)測內(nèi)部溫度,確保深冷處理效果。
3.數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng):記錄壓力、溫度、液位等參數(shù),支持?jǐn)?shù)據(jù)分析與追溯。
4.移動輪/吊耳:便于設(shè)備搬運或吊裝。
