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杭州冷水机|超低温过程冷却

我们知道,如果没有过程冷却,我们的现代生活将大不相同。我们使用,购买,穿着和食用的许多产品在其制造和运输过程的不同阶段都严重依赖精确的温度控制。但是,当制造商的产品需要暴露在极端温度环境中时,他们会怎么做?让我们仔细研究一下超低温过程冷却,谁需要它以及为什么。

为什么这么低?

某些行业为何需要过程冷却设备以达到超低温的原因有很多。超低温冷却的最常见用途之一是进行耐久性测试。

极端环境下的耐久性测试

看看你周围。当我们大多数人坐在舒适的气候受控的房屋,办公室和车辆中时,很难想象我们周围的产品将如何应对极低的温度。他们将在什么时候停止工作……破裂……爆炸……破裂?您周围的大多数物品永远都不会自然地达到这些温度,因此没有什么理由担心。日常物品都经过典型的耐久性测试,以确保它们可以在各种季节性环境中安全有效地运行。

但是,旨在在高空,深海或外太空中运行的材料和设备必须经过更严格的测试。为了为大自然可以扔给他们的东西做好准备,每件设备,防护装备,机械,电子设备和其他用品都必须经过彻底测试,然后才能在这样的环境中安全使用。

土地

1983年7月21日,是地球地面有记录以来的最低温度。苏联在南极洲的沃斯托克气象站测得的温度读数为-128.6°F(-89.2°C)。最近,卫星检测到的读数甚至更低(有些低至-144°F),但1983年的记录仍被公认为是从地面上获取的最准确的读数。

同样,南极也记录了最冷的海水温度。在南极冰川下测得的超盐化海水流温度为27.3°F。高盐含量使水达到低于冰点的温度,并仍保​​持液态。

气氛

始终存在另一个自然极端温度环境。地球的大气层由多层组成,每层都有不同的环境条件。中层是从地球表面上方31-53英里处延伸的层。中球层(又名中层顶)是我们大气中最冷的部分,平均温度为-130°F。

空间

对于最极端的温度,我们必须超越自己的星球。据NASA称,太空中的气态物质通常会降至-454°F。由于太空中的极端寒冷条件,宇航员很快就能在国际空间站(CAL)的冷原子实验室(CAL)中进行量子冷却实验。ISS)。在那里,宇航员将能够使用量子过程冷却将原子冷却到远低于深空平均温度的水平,大胆地到达以前没有温度计的地方。

低温剂

超低温过程冷却的另一个常见需求在于低温技术的广阔领域。广义地说,低温是对超低温以及物质在这些温度下的行为的研究。根据不列颠百科全书,低温温度范围从-238°F一直到-460°F或绝对零。理论上,绝对零是分子运动尽可能接近完全停止的点。多年来,我们现代世界发展了许多不同的低温子研究。

低温生物学–研究超低温对生物体的影响

人体冷冻/冷冻保存/冷冻保存–保存遗传物质和生物以备将来复兴

低温电子产品–超低温下的电学研究

冷冻手术–使用低温温度在医学上破坏有害组织或生长

当暴露于低温下时,材料的行为会有很大不同。有些橡胶,例如橡胶,变得非常脆,很容易分解。其他陶瓷和某些金属则变得超导,并允许电流以零电阻流过它们。

哪些行业使用超低温?

低温和超低温过程冷却领域每年都在扩大。随着我们继续寻找利用这项技术的新方法,可能性似乎是无穷无尽的。让我们看一些超低温过程冷却的工业用途的特定示例。

航天

航空航天业必须严格测试现代飞机中使用的每个组件的承受极端温度变化的能力。超低温度会增加磨损并损害多种材料的结构完整性。这些航空材料经过所谓的低温回火以提高其耐用性。它们在制造过程中暴露于策略性的高温和超低温下,因此它们的微结构变得更加稳定,耐用和持久。低温加工用于改善发动机部件,涡轮叶片,密封件,制动管路等的性能和强度。

药品/医疗

医学和制药实验室使用超低温冷冻机和储藏室来保存重要样品。这些可能包括:骨髓,血液,干细胞,疫苗,DNA和RNA,精子,卵,胚胎等。这些样本中有许多是非常有价值的,有些是无法替代的。超低温存储和运输对于保护精密实验室产品的生存能力至关重要。

制药公司还将超低温用于冻干(冷冻干燥)过程。实验室样品被插入一个特殊的超冷真空室中,该室可以同时冻结和去除水分。

另外,某些医疗设备,例如MRI机器(需要-400°F的低温冷却温度)需要超低温过程冷却才能安全运行。

餐饮服务

如果您曾经在内陆购买过冷冻海鲜,那么您的味蕾就可以从超低温过程冷却中受益。食品通常被称为“速冻”,可以如此快速地冷冻,它们不会膨胀或失去口味或营养价值。速冻还保留了自然的风味,因此您的食物仍然味道鲜美可口。

汽车行业

与航空航天业相似,汽车业也在极端温度下测试结构和发动机组件的可用性。在超低温下测试汽车,汽车制造商可以查看液体和电池是否堵塞,电子设备是否仍在工作,发动机和机舱加热的速度有多快以及车辆仍可工作到什么程度。

防御

像我们这样的平民永远不会知道国防工业使用超低温和低温的所有方式。但是,仔细研究私营部门,我们可以看到国防工业可以从超低过程冷却中受益的许多方式。如上所述,航空航天工程师会对飞机上使用的每种材料进行彻底的温度测试。超低温对于安全存储和运输易燃易燃材料也很有用。低温回火还用于多种金属(包括枪支),以增强其微观结构并提高耐用性。

化学制品

储存和运输对温度敏感的化学品可能非常危险。为了满足危险场所安全认证,许多易燃易燃材料需要超低温解决方案。

植物油提取

从植物中提取高纯度油会涉及一些超低温。一些公司使用的CO2提取方法使用的二氧化碳被冷却至-69°F以下。一些公司还使用超低温(-20°F)从其提取物中除去天然蜡。这些提取方法可产生非常有价值的高浓度油。近年来,精油,特别是CBD油的生产和使用已发展成为一个利润丰厚的行业。

塑胶制品

塑料注射成型是一种高效的塑料制造方法,可大大减少废料。将特殊的热塑性塑料(例如ABS和聚乙烯)加热,注入模具中,然后快速冷却,然后将其从模具中释放出来。在高温下模制塑料可产生良好的光泽效果,并使制成的塑料更具耐热性。然后快速冷却会使塑料更坚固,更耐冲击。