液氮深冷设备是一种利用液氮的低温特性实现深冷处理、储存或冷却功能的装置,广泛应用于生物医疗、工业制造、科研实验等领域。
一、外壳
1.功能:
结构支撑:承载设备各部件,提供机械稳定性。
防护作用:防止内部液氮泄漏或外部冲击损坏设备。
接口集成:通常配备液氮进出口、压力释放阀、温度/压力传感器接口等。
2.设计特点:
材质多为不锈钢或铝合金,耐低温且抗腐蚀。
部分设备外壳采用双层结构,中间填充隔热材料以减少冷量损失。
二、保温层
1.功能:
减少冷量流失:通过高真空或高效隔热材料降低液氮蒸发速率,延长储存时间。
维持低温环境:确保设备内部温度稳定,满足深冷处理需求。
2.常见类型:
真空多层绝热(MLI):
由多层铝箔和间隔材料交替叠加,抽真空后形成高效隔热层。
适用于超低温设备(如液氮罐、液氦容器),保温性能佳。
聚氨酯泡沫(PU):
成本低,但隔热效果弱于真空绝热,多用于对保温要求不高的场景。
气凝胶:
新型纳米级隔热材料,隔热性能优异,但价格较高,逐渐应用于高*设备。
三、液氮深冷设备压力控制系统
1.功能:
安全防护:防止设备因压力过高或过低导致爆炸或损坏。
压力调节:维持内部压力在安全范围内,确保液氮稳定蒸发或储存。
2.核心组件:
压力释放阀(安全阀):
当压力超过设定值时自动开启,释放过量气体,防止设备超压。
压力表:
实时显示设备内部压力,便于操作人员监控。
真空泵(部分设备):
用于抽真空以维持保温层性能,或排除设备内气体以降低压力。
自动补液系统(可选):
通过液位传感器监测液氮量,自动补充液氮以维持恒定低温。
四、储存容器
1.功能:
储存液氮:作为核心部件,直接接触液氮并维持其低温状态。
承受低温与压力:需具备耐低温、抗腐蚀和一定机械强度。
2.设计特点:
材质:
内胆:通常采用304或316不锈钢,耐低温且抗腐蚀。
外胆:与外壳材质一致,提供结构支撑。
结构:
圆柱形设计,减少应力集中,提高承压能力。
底部可能配备支撑脚或滚轮,便于移动。
颈管设计:
连接内胆与外部,采用特殊结构减少冷量流失,同时允许气体排出。
五、液氮深冷设备辅助组件(可选)
1.液位计:实时显示液氮剩余量,便于及时补充。
2.温度传感器:监测内部温度,确保深冷处理效果。
3.数据记录系统:记录压力、温度、液位等参数,支持数据分析与追溯。
4.移动轮/吊耳:便于设备搬运或吊装。
