تكوين الفريزر العمودي العميق ذو درجة الحرارة المنخفضة للغاية

مجمدات عمودية عميقة ذات درجة حرارة منخفضة للغاية تعتبر ضرورية في العديد من القطاعات مثل الرعاية الصحية والأبحاث والتكنولوجيا الحيوية، حيث يعد تخزين المواد الحساسة لدرجة الحرارة أمرًا ضروريًا. تم تصميم هذه المجمدات للحفاظ على درجات حرارة منخفضة تصل إلى -80 درجة مئوية، مما يضمن الحفاظ على العينات البيولوجية والأدوية واللقاحات وغيرها من المواد التي تتطلب ظروفًا مستقرة وفائقة البرودة. إن تركيبة الفريزر العمودي العميق ذو درجة الحرارة المنخفضة للغاية عبارة عن مزيج معقد من المواد والتقنيات المتقدمة التي تضمن أداءه بكفاءة وموثوقية في البيئات الصعبة.

المكونات الرئيسية للفريزر العمودي العميق ذو درجة الحرارة المنخفضة للغاية

1. نظام التبريد (الضاغط)

يكمن قلب الفريزر العمودي العميق ذو درجة الحرارة المنخفضة للغاية في نظام التبريد الخاص به. الضاغط مسؤول عن ضخ مادة التبريد عبر النظام، وبدء عملية التبريد عن طريق ضغط غاز التبريد، ثم تدويره عبر ملفات المبخر لامتصاص الحرارة من داخل الفريزر. تتكرر دورة التبريد هذه بشكل مستمر للحفاظ على درجة حرارة داخلية ثابتة. عادةً ما تكون الضواغط المستخدمة في هذه المجمدات عبارة عن نماذج عالية الكفاءة مصممة للتعامل مع الضواغط القديمة المطلوبة لتطبيقات التجميد العميق.

2. العزل

يعد العزل عالي الجودة عنصرًا رئيسيًا آخر يضمن عمل الفريزر بكفاءة. عادة ما تكون المواد العازلة المستخدمة في المجمدات ذات درجات الحرارة المنخفضة للغاية مصنوعة من رغوة البولي يوريثان، التي لها خصائص حرارية، تمنع دخول الحرارة وتضمن بقاء درجة الحرارة الداخلية ثابتة. يتم تطبيق العزل على كل من الجدران والأبواب، وفي بعض الحالات، يمكن استخدام الألواح المعزولة بالفراغ (VIPs) لزيادة الكفاءة الحرارية. كلما كان العزل أفضل، كلما قلت الطاقة التي يستهلكها الفريزر للحفاظ على درجة الحرارة المطلوبة، مما يؤدي إلى انخفاض تكاليف التشغيل.

تعمل دورة التبريد في الفريزر الأفقي ذو درجة الحرارة المنخفضة للغاية على نفس المبادئ الأساسية لأنظمة التبريد ولكن مع مكونات محسنة لتحقيق درجات حرارة أقل بكثير. تتضمن الدورة أربع مراحل رئيسية: الضغط والتكثيف والتمدد والتبخر.

ضغط

يدخل غاز التبريد إلى الضاغط كغاز منخفض الضغط ويتم ضغطه، مما يؤدي إلى رفع درجة حرارته وضغطه. في المجمدات ذات درجة الحرارة المنخفضة للغاية، تم تصميم الضواغط المستخدمة خصيصًا لتحقيق كفاءة عالية وتشغيل طويل الأمد في درجات الحرارة. وهي عادةً ما تكون قادرة على العمل في درجات حرارة أقل بكثير مقارنة بالضواغط القياسية الموجودة في المجمدات العادية.

التكثيف

يتحرك الغاز المضغوط عبر ملفات المكثف، حيث يطلق الحرارة التي امتصها من داخل الفريزر. عندما يبرد الغاز، فإنه يتكثف إلى سائل عالي الضغط. تعتبر هذه العملية ضرورية لأن مادة التبريد يجب أن تفقد الحرارة قبل أن تتمكن من بدء عملية التمدد، مما يؤدي إلى تبريدها بشكل أكبر.

التوسع

ثم يمر سائل التبريد عالي الضغط عبر صمام التمدد، مما يقلل من ضغطه. يؤدي هذا إلى تمدد مادة التبريد وتبريدها بسرعة، مما يؤدي إلى خفض درجة حرارتها بشكل ملحوظ. عندما يبرد سائل التبريد، يصبح الآن في حالة سائلة منخفضة الضغط، وجاهزًا للدخول إلى ملف المبخر للمرحلة التالية.

التبخر

في ملفات المبخر، يتبخر سائل التبريد ذو الضغط المنخفض لأنه يمتص الحرارة من داخل الفريزر. إن امتصاص الحرارة من الداخل يسمح للفريزر بالتبريد والحفاظ على درجة حرارته المنخفضة. ثم يعود غاز التبريد إلى الضاغط لبدء الدورة مرة أخرى، مع تكرار العملية بشكل مستمر للحفاظ على درجات الحرارة المنخفضة للغاية اللازمة لتخزين المواد الحساسة للحرارة.