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超低温冰箱结构原理及使用知识概述


目录:

  一、超低温冰箱组成结构及原理

  二、超低温冰箱制冷介绍

  三、超低温冰箱制冷步骤

  四、低温冰箱双层隔热分析(Analyse)

  五、超低温冰箱使用方法

  六、超低温冰箱常见故障处理
七、超低温冰箱维护保养工作

超低温冰箱可称超低温储存箱、超低温保存箱等,超低温冰箱可用于保存药物、疫苗、酶、激素、干细胞、血小板、精液、移植的皮肤以及从人体抽取的标本、植物种子的种质库、基因克隆库和一些重要的生物和化学试剂等。可广泛应用于生物研究、临床、医药和工业等领域。下面将为您详细介绍超低温冰箱及使用。

  一、超低温冰箱组成结构及原理
超低温冰箱一般有卧式和立式两种箱体。内箱体一般分为多个承物层,每层均设计有可独立开关的内门。外箱体一般由五块冷轧钢板相互直接拼接而成。箱体内外各有60mm和80mm的聚亚氨脂泡沫材料构成。自动调温器为铂电阻敏感器,用于对温度的精确控制。制冷剂现在一般采用环境保护型制冷剂,以达到环保要求。
超低温冰箱的制冷系统基本采用复叠式制冷的工作原理,选用两台全封闭压缩机作为高、低温级压缩机使用。低温级蒸发器的紫铜管以盘管形式直接盘附于内箱体外侧,并用导热胶泥填堵于盘管与箱壁之间的缝隙中,以增加热交换效果。冷凝蒸发器为壳管式结构,内部为四管螺纹型紫铜管,采用逆流式热交换方式。
低温级系统中还加配有气热交换器,可使从蒸发器出来的低压气体同进进冷凝蒸发器前的高压气体进行热交换,这样不但**大化减少了冷凝蒸发器的热负荷,而且充分利用了热量。过滤器多采用除蜡型过滤器,其目的是有效往除冷冻油中的石蜡,以降低(reduce)系统 ;油堵 ;的可能性。

  二、超低温冰箱制冷介绍
1.**级的制冷剂为R12(23.Ooz,28.349 523g),设计压力高压为400ppsi(1ppsi=6.894 76X10‘Pa),低压为90ppsi。超低温冰箱生物化学与分子生物学实验室中可以根据冷冻条件购置不同的控制温度的冰箱,如-20℃、-40℃、-70℃、-86℃、-152℃等。其中后两者为超低温冰箱(ultra-lowtemperaturefreezer),是20世纪后期发展起来的用于生物样品或药品的低温保存和储藏的设备,在生物研究、临床、医药和工业等领域都具有广泛的用途。
2.第二级制冷的冷凝器(类别:换热设备)和**级制冷的蒸发器是放在共同的;第二级的制冷剂为R503(8.50z)和R290(0.70z)的混合体,设计的高低压均为300ppsi。感温探头为热敏电阻,根据阻值的大小(即温度的高低)在面板上显示不同的温度。 

  三、超低温冰箱制冷步骤(procedure)
1.接通电源时,当面板显示温度(temperature)比设定的温度高时,**级压缩机首先启动,**级制冷系统(system)开始工作,使得第二级制冷系统的冷凝器(类别:换热设备)温度下降,即第二级的制冷剂温度下降,经几分钟的延时后,第二级制冷系统也开始工作,它的蒸发器在冰箱内壁,这可使冰箱内部温度下降非常多,它的冷凝器放出的热量全部由**级制冷系统的蒸发器吸收,**级冷凝器放出的热量则散人空气中。医用冷藏箱根据产品质地不同分为不同种类,包括塑料的、布料的、泡沫的、金属材质的、木制的等各种冷藏箱。 
2.当冰箱内部温度达到设定温度后,感温探头电阻把信息传出,控制(control)继电器失电断开,两级制冷系统全部停止工作。当超低温冰箱内温度再次升高,超出设定的温度时,超低温冰箱再次重复上述运作过程,从而使冰箱内温度始终保持在设定的温度左右。

  四、低温冰箱双层隔热分析(Analyse)
1.隔热层的作用是防止热量传入被冷却的空间。其应具有的主要特性是:导热系数小、容重小、耐低温性好。由于聚氨酯(PU)泡沫塑料不仅隔热性能优良,而且重量轻、抗压和粘接强度(strength)较好、便于形成整体的支承和隔热结构,普通冰箱等一般隔热结构均采用PU泡沫塑料作为隔热材料(Material)。然而,PU泡沫塑料中所用发泡剂的标准蒸发温度均较高,如常用发泡剂环戊烷和R114,ts分别为49.25℃和3.85℃,在80℃以下的饱和蒸气压均非常低。当温度在80~90℃时,会产生冷缩。
2.为了避免冷缩,首先对低温容器的隔热在结构上进行改进。隔热结构由双层隔热材料组成,如图1所示。对于工作温度高于冷缩温度的外部,用PU泡沫塑料作为隔热材料;工作温度低于冷缩温度的内部,以耐低温隔热材料为隔热材料。

  五、超低温冰箱使用方法
1、超低温冰箱必须静置冷柜**少24小时以上才能通电。 
2、空箱不放入物品,通电开机,分阶段使冷柜先降温**﹣40度,正常开停后再降到﹣60度,正常开停8小时后再调到﹣80度,观察冷柜有正常开停24小时以上。证明冷柜性能正常。
3、按操作控制2确认冷柜正常后,可以向冷柜内存放物品。低温冰箱用于科研研究、医辽用品的保存、生物制品、远洋制品、电子元件、化工材料等特殊材料的低温实验及储存。原则上应存放﹣60度的物品,不超过1/3箱体(BOX)容量。如果存放的物品温度高于﹣60度,应将冷柜温度设置在高于存放物品的温度3度左右(即,如果物品温度为20度,则将低温柜温度设定在23度),保证冷柜停机,并有正常开停8个小时以上。
4、禁止:所以低温保存箱均为保存设备(shèbèi),严禁一次性放入过多相对太热的物品,会造成压缩机长时间不停机,温度不下降且很容易烧毁压缩机。物品一定要分批放入,分阶梯温度降温,直**所需要的低温。
超低温冰箱常见故障处理方法

  六、超低温冰箱常见故障处理(chǔ lǐ)
1.箱内温度未达到设定温度就已经停止工作
排除方法:虽然箱内未达到设定温度,但是面板显示温度却已经达到设定温度。这是由于测温度的热敏电阻损坏,需要更换配件。若没有原厂配件,可重新安装一套温度控制系统,即可消除故障(fault)。
2.接通电源后,总电源的空气开关自动断开
排除(Remove)方法:检查**级制冷系统的压缩机是否损坏,若损坏则会造成短路,引起电源保护。可更换配件,若没有原厂配件,可经测算更换相当功率的冰箱压缩机,将管道焊接好,经过加压检查完管道气密性后抽真空并加入R12氟(fluorine)利昂23.00z,再开机检测是否正常。该故障一般是因为电源不稳定造成的,因为**级先启动,故损坏通常都在**级,这种情况下,一般只要加装延时稳压电源,就不会再出现该故障。
3.冰箱制冷效果降低,人触摸箱体金属部分有电击感觉
排除(Remove)方法:用万用表测量冰箱漏电情况,采用分段法巡查。在给高温级压缩机单独通电运行时,检查是否是由于该压缩机漏电引起整个箱体(BOX)带电。静态检测压缩机接线柱,注意观察电动机绕组内引线插头部分,若与机壳有打火痕迹,表明该处漏电。
采用把接线柱部分连同周围一部分壳体一起更换的方法,装上机体后通电使其运转,检查有无漏电现象,等压缩机各项指标正常后,装回低温冰箱底座上,连接管道,检漏、抽空、充注适量制冷剂使冰箱恢复正常运行。
4.冰箱冷却不充分
巡查蒸发器表面是否有冰霜,冰箱门是否开关过频,冰箱背部是否接触墙面,是否放人过多物品。
5.冰箱噪音过大
巡查底板是否坚固,冰箱是否稳固,如不稳,调好(huó dòng)螺丝以使四角稳固地支撑在底板上,是否有物件接触到冰箱背部。
七、超低温冰箱维护保养工作
每月对超低温冰箱进行清洁,用干布清除冰箱内外部和配件上的少量尘埃,如果冰箱太脏则使用中性洗涤剂,清洗后再用纯净水彻底冲洗。但不可在冰箱内部和上部冲水,否则会损坏绝缘材料(Material)并导致故障(fault)。压缩机和其他机械部分不需要使用润滑油。清洁压缩机后部的电扇务必小心。清洁完毕后进行安全检查,确保冰箱插头插好,不要虚接;确保插头没有异常热度;确保冰箱背部的电源电线和分配电线没有破裂和刻痕。

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