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Conception d'un système de refroidissement à l'azote liquide
Préambule:
Le système de refroidissement à l'azote liquide est une technologie de refroidissement couramment utilisée dans la recherche scientifique, la production industrielle et les domaines médicaux. Il permet un refroidissement rapide de l'équipement ou des échantillons en injectant de l'azote liquide dans l'équipement de refroidissement et en utilisant les caractéristiques à basse température de l'azote liquide. Cet article présentera le principe de conception, les composants et les domaines d'application d'un système de refroidissement à l'azote liquide.
1, principe de conception :
Le principe de conception d’un système de refroidissement à l’azote liquide repose sur les propriétés à basse température de l’azote liquide. Le point d'ébullition de l'azote liquide est de -196 degrés, il peut donc rapidement absorber la chaleur des objets environnants et s'évaporer rapidement. Lorsque l'azote liquide s'évapore, la chaleur absorbée entraînera une diminution de la température de l'azote liquide, obtenant ainsi un effet de refroidissement sur l'équipement de refroidissement.
2, composants :
Le système de refroidissement à l’azote liquide se compose principalement des éléments suivants :
1. Réservoir de stockage d'azote liquide : Un récipient pour stocker l'azote liquide, généralement conçu avec un vide à double couche pour réduire la conduction thermique et le rayonnement.
2. Pompe à azote liquide : utilisée pour extraire l’azote liquide du réservoir de stockage et le transporter vers l’équipement de refroidissement. Les pompes à azote liquide utilisent généralement une combinaison de vaporisateurs d'azote liquide et de pompes de surpression à gaz pour fournir une pression et un débit suffisants.
3. Équipement de refroidissement : dispositifs de refroidissement conçus en fonction des exigences d'application spécifiques, notamment les chambres de refroidissement, les canalisations de refroidissement, les refroidisseurs, etc. La conception de l'équipement de refroidissement doit prendre en compte des facteurs tels que l'efficacité du refroidissement, l'efficacité du transfert de chaleur et la sécurité.
4. Système de contrôle : utilisé pour surveiller et contrôler le fonctionnement du système de refroidissement à l'azote liquide, y compris le contrôle de démarrage et d'arrêt de la pompe à azote liquide, la surveillance de la température et de la pression et le système d'alarme.
3, champ d'application :
Les systèmes de refroidissement à l'azote liquide sont largement utilisés dans divers domaines, et voici quelques domaines d'application courants :
1. Recherche scientifique : Les systèmes de refroidissement à l’azote liquide sont largement utilisés dans les domaines de la recherche scientifique tels que la physique, la chimie et la biologie. Il peut être utilisé pour refroidir des équipements expérimentaux, tels que des microscopes électroniques, des instruments de résonance magnétique nucléaire, etc. Dans le même temps, le système de refroidissement à l'azote liquide peut également être utilisé pour la cryoconservation d'échantillons expérimentaux afin de conserver leurs propriétés d'origine.
2. Production industrielle : Dans certains processus de production industrielle, un refroidissement rapide de certains équipements ou produits est requis pour répondre aux exigences spécifiques du processus. Les systèmes de refroidissement à l'azote liquide peuvent fournir des effets de refroidissement rapides et uniformes, ce qui les rend largement utilisés dans des domaines tels que la transformation des métaux, le moulage du plastique, la fabrication de semi-conducteurs, etc.
3. Domaine médical : Les systèmes de refroidissement à l’azote liquide ont également des applications importantes dans le domaine médical. Par exemple, un système de refroidissement à l’azote liquide peut être utilisé pour les techniques de coupes pathologiques congelées pendant une intervention chirurgicale afin de congeler rapidement des échantillons de tissus en vue d’un examen pathologique. En outre, les systèmes de refroidissement à l’azote liquide peuvent également être utilisés pour la conservation à basse température d’échantillons biologiques, tels que les spermatozoïdes, les ovules et les cellules souches.
Conclusion:
Le système de refroidissement à l’azote liquide est une technologie de refroidissement efficace et rapide avec de larges perspectives d’application. Grâce à une conception et une optimisation raisonnables, le système de refroidissement à l'azote liquide peut répondre aux besoins de refroidissement de différents domaines et améliorer l'efficacité expérimentale et la qualité des produits. Dans le développement futur, les systèmes de refroidissement à l'azote liquide continueront à jouer un rôle important en apportant davantage d'innovation et de progrès à la recherche scientifique, à la production industrielle et aux domaines médicaux.

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