Kleine Mikro-Laborstoffmaschine

Kleine Mikro-Laborstoffstoffmaschinen sind kleine Flüssigstickstoffvorbereitungsgeräte vor Ort, die speziell für Forschungs-, Lehr- und medizinische Versuchsumgebungen entwickelt wurden, um Stickstoff aus der Luft direkt im Labor zu trennen und zu verflüssigen und auf Anfrage hochreinen flüssigen Stickstoff zu liefern.

　　Kleine Mikro-LaborstoffmaschineEs ist eine kleine Vorbereitungsanlage für flüssigen Stickstoff vor Ort, die speziell für Forschungs-, Lehr- und medizinische Versuchsumgebungen entwickelt wurde, um Stickstoff aus der Luft direkt im Labor zu trennen und zu verflüssigen und auf Anfrage hochreinen flüssigen Stickstoff zu liefern. Im Vergleich zu den herkömmlichen Methoden, die sich auf die externe Beschaffung von Stahlflaschen oder Duwa-Tanks verlassen, verbessern Laborstoffmaschinen die Autonomie, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit der Flüssigstickstoffversorgung erheblich, insbesondere für Szenarien mit hohen Anforderungen an die Stabilität von Flüssigstickstoff, wie Zellfrieren, Überleitexperimente, Kryophysik und Materialtests.

1. Arbeitsprinzip

　　Kleine Mikro-LaborstoffmaschineIm Wesentlichen handelt es sich um ein Miniatur-Lufttrennungs- und Flüssigkeitssystem, dessen Kern auf dem Prinzip der Tieftemperaturdestillation und der Gasflüssigkeit basiert. Der gesamte Vorbereitungsprozess umfasst in der Regel folgende Schritte:

Luftinhalation und -kompression: Die Umgebungsluft gelangt nach einer effizienten Filtration in den ölfreien Luftkompressor und wird auf 5 bis 8 bar gedrückt. Ölfreie Kompression verhindert die Kontamination mit Öldampf und gewährleistet die Reinheit von flüssigem Stickstoff.

Tiefenreinigung: Druckluft entfernt Feuchtigkeit, Kohlendioxid, Ölnebel und Staub durch einen Gefriertrockner, einen Präzisionsfilter und ein Doppelturmssieb. Dieser Schritt ist entscheidend, um zu verhindern, dass die Rohrleitung durch das Einfrieren von Verunreinigungen in den Tieftemperaturbereichen verstopft wird.

Vorkühlung und Wärmeaustausch: Die gereinigte Hochdruckluft gelangt in den Hauptwärmeaustauscher (meist in der Plattenflügel-Struktur), mit dem Rückstrom von niedrigem Stickstoff zum Gegenstrom-Wärmeaustausch, die Temperatur senkt allmählich auf fast -190 ° C.

Tieftemperaturtrennung und -verflüssigung: Die gekühlte Luft tritt in den in den Vakuum-Isolierkühlraum integrierten Destillationsturm ein, um die Siedepunktunterschiede zwischen Stickstoff (Siedepunkt -195,8 °C) und Sauerstoff (Siedepunkt -183 °C) zu erreichen. Stickstoffreiche Gase werden an der Spitze des Turms angereichert und durch Störungs- oder Mikro-Perforationsdichtung weiter gekühlt und verflüssigt.

Sammlung und Verwendung von flüssigem Stickstoff: Der erzeugte flüssige Stickstoff fließt in eingebaute oder externe Standard-Laborflaschen (übliche Kapazitäten von 30 bis 100 L), die jederzeit für den Benutzer verfügbar sind. Unflüssiges Stickstoff wird nach dem Wärmeaustausch als Rückflussgas entleert, um Energie zu gewinnen.

Der gesamte Zyklus basiert in der Regel auf einem verbesserten Linde-Zyklus, bei dem einige Modelle eine kleine Transflatgeräte einführen, um die Energieeffizienz zu erhöhen.

II. Systemzusammensetzung

Ölfreie Kompressor-Einheit: geringes Geräusch, hohe Zuverlässigkeit, geeignet für den kontinuierlichen Betrieb im Innenraum;

Luftreinigungssystem: Molekularsiebturm mit mehrstufigen Filtern und automatischer Schaltregeneration;

ColdBox: integrierte Wärmetauscher, Destillationssäule, Ausdehnungsventil usw., Gesamtvakuum-Wärmedämmung;

Steuersystem: basierend auf einer eingebetteten SPS oder einem Mikroprozessor, unterstützt automatischen Start und Stopp, Flüssigkeitsspiegelüberwachung, Fehleralarme und Fernkommunikation (z. B. Wi-Fi oder Ethernet);

Flüssigkeitsschnittstelle: kompatibel mit Standard-Labor-Dual-Flaschen, einige Modelle haben einen eingebauten kleinen Speichertank;

Sicherheitsvorrichtungen: einschließlich Sauerstoffkonzentrationssensoren, Überdruckentladungsventile, Überhitzungsschutz, Leckageschaltungen usw.

Technische Merkmale und Leistungsparameter

Tagesleistung: Normalerweise 10-100 Liter flüssiger Stickstoff pro Tag, um den täglichen Bedarf eines oder mehrerer Labore zu erfüllen;

Stickstoffreinheit: ≥99,995% (4,5N), einige Modelle können bis zu 99,999% (5N), erfüllen die Anforderungen an das Gefrieren von Bioproben und Präzisionsexperimente;

Energieverbrauch: * Der Energieverbrauch pro Modelleinheit beträgt etwa 0,8-1,2 kWh/L, was deutlich besser ist als frühere Produkte;

Geräuschsteuerung: Betriebsgeräusche liegen in der Regel unter 55 bis 60 dB (A) und können in einer Laborwecke oder neben einem Lüftungsschrank platziert werden.

Kleine Fläche: Die gesamte Maschinengröße ist etwa 0,5-1m2 und in der Regel nicht mehr als 1,8 m hoch, was den Einsatz in einer räumlich begrenzten Umgebung erleichtert;

Hoher Grad an Automatisierung: Unterstützt 7×24 Stunden unbemannten Betrieb mit "One-Click-Start" und intelligenter Schlaffunktion.