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Projeto do sistema de resfriamento de nitrogênio líquido
Introdução:
O sistema de resfriamento de nitrogênio líquido é uma tecnologia de resfriamento comumente usada em pesquisa científica, produção industrial e áreas médicas. Ele consegue um resfriamento rápido de equipamentos ou amostras injetando nitrogênio líquido no equipamento de resfriamento e utilizando as características de baixa temperatura do nitrogênio líquido. Este artigo apresentará o princípio de design, os componentes e os campos de aplicação de um sistema de resfriamento com nitrogênio líquido.
1, Princípio de projeto:
O princípio de projeto de um sistema de resfriamento com nitrogênio líquido é baseado nas propriedades de baixa temperatura do nitrogênio líquido. O ponto de ebulição do nitrogênio líquido é -196 grau, então ele pode absorver rapidamente o calor dos objetos ao redor e evaporar rapidamente. Quando o nitrogênio líquido evapora, o calor absorvido fará com que a temperatura do nitrogênio líquido diminua, conseguindo assim um efeito de resfriamento no equipamento de resfriamento.
2, Componentes:
O sistema de resfriamento de nitrogênio líquido consiste principalmente nas seguintes partes:
1. Tanque de armazenamento de nitrogênio líquido: Um recipiente para armazenar nitrogênio líquido, geralmente projetado com vácuo de camada dupla para reduzir a condução de calor e a radiação.
2. Bomba de nitrogênio líquido: utilizada para extrair nitrogênio líquido do tanque de armazenamento e transportá-lo até o equipamento de refrigeração. As bombas de nitrogênio líquido normalmente usam uma combinação de vaporizadores de nitrogênio líquido e bombas de reforço de gás para fornecer pressão e fluxo suficientes.
3. Equipamento de resfriamento: Dispositivos de resfriamento projetados de acordo com requisitos específicos de aplicação, incluindo câmaras de resfriamento, tubulações de resfriamento, resfriadores, etc. O projeto do equipamento de resfriamento deve considerar fatores como eficácia de resfriamento, eficiência de transferência de calor e segurança.
4. Sistema de controle: usado para monitorar e controlar a operação do sistema de resfriamento de nitrogênio líquido, incluindo o controle de partida e parada da bomba de nitrogênio líquido, monitoramento de temperatura e pressão e sistema de alarme.
3, campo de aplicação:
Os sistemas de resfriamento de nitrogênio líquido são amplamente utilizados em vários campos, e a seguir estão algumas áreas de aplicação comuns:
1. Pesquisa científica: Os sistemas de resfriamento de nitrogênio líquido são amplamente utilizados em campos de pesquisa científica, como física, química e biologia. Pode ser usado para resfriar equipamentos experimentais, como microscópios eletrônicos, instrumentos de ressonância magnética nuclear, etc. Ao mesmo tempo, o sistema de resfriamento de nitrogênio líquido também pode ser usado para criopreservação de amostras experimentais para manter suas propriedades originais.
2. Produção industrial: Em certos processos de produção industrial, é necessário o resfriamento rápido de determinados equipamentos ou produtos para atender a requisitos específicos do processo. Os sistemas de resfriamento com nitrogênio líquido podem fornecer efeitos de resfriamento rápidos e uniformes, tornando-os amplamente utilizados em áreas como processamento de metal, moldagem de plástico, fabricação de semicondutores e assim por diante.
3. Área médica: Os sistemas de resfriamento de nitrogênio líquido também têm aplicações importantes na área médica. Por exemplo, um sistema de resfriamento com nitrogênio líquido pode ser usado para técnicas patológicas de secção congelada durante a cirurgia para congelar rapidamente amostras de tecido para exame patológico. Além disso, os sistemas de resfriamento de nitrogênio líquido também podem ser usados ​​para preservação de amostras biológicas em baixa temperatura, como espermatozoides, óvulos e células-tronco.
Conclusão:
O sistema de resfriamento com nitrogênio líquido é uma tecnologia de resfriamento eficiente e rápida com amplas perspectivas de aplicação. Através de design e otimização razoáveis, o sistema de resfriamento de nitrogênio líquido pode atender às necessidades de resfriamento de diferentes campos e melhorar a eficiência experimental e a qualidade do produto. No desenvolvimento futuro, os sistemas de arrefecimento com azoto líquido continuarão a desempenhar um papel importante na introdução de mais inovação e progresso na investigação científica, na produção industrial e nas áreas médicas.

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