El principio de funcionamiento de un congelador criogénico se basa principalmente en el principio de refrigeración por compresión. A continuación se detallan los pasos del proceso de funcionamiento del congelador criogénico:
Proceso de compresión
El refrigerante (como R22, R407C, etc.) se aspira en el compresor a baja temperatura y baja presión, y se comprime en un gas con alta temperatura y alta presión dentro del compresor. Durante este proceso, la temperatura y la presión del refrigerante aumentan.
Proceso de condensación
Después de que el gas refrigerante a alta temperatura y alta presión entra en el condensador, intercambia calor con el ambiente externo a través del equipo de disipación de calor (como ventilador, refrigeración por agua, etc.), la temperatura disminuye gradualmente, y finalmente se condensa en un líquido a alta presión. Durante el proceso de condensación, el calor liberado por el refrigerante se disipa en el ambiente.
Proceso de estrangulamiento
Cuando el refrigerante líquido de alta presión pasa a través de la válvula de estrangulación (como la válvula de expansión), la presión y la temperatura disminuirán debido al efecto de estrangulación, y se convertirá en un refrigerante líquido de baja temperatura y baja presión.
Proceso de evaporación
Después de que el refrigerante líquido a baja temperatura y baja presión entra en el evaporador, debido a la baja presión en el evaporador, el refrigerante líquido comienza a hervir y vaporizarse, absorbiendo calor del ambiente circundante (como los objetos a enfriar) para lograr el efecto de refrigeración. En este proceso, el refrigerante pasa de estado líquido a gaseoso, al tiempo que absorbe una gran cantidad de calor.
Mediante el ciclo de los cuatro pasos anteriores, el congelador criogénico es capaz de absorber continuamente el calor del entorno y transferirlo al condensador para disiparlo, a fin de lograr el enfriamiento criogénico del objeto. En todo el proceso de trabajo, el refrigerante completa el proceso de compresión y expansión bajo la acción del compresor y la válvula de expansión, y realiza la transferencia de calor y el efecto de refrigeración.
Además, los congeladores criogénicos pueden equiparse con otros principios de refrigeración, como la refrigeración por absorción y la refrigeración termoeléctrica, en función de los requisitos específicos. Sin embargo, independientemente del principio, el proceso básico de funcionamiento es similar, es decir, la transferencia de calor y el efecto de refrigeración se consiguen mediante el flujo cíclico y el cambio de fase del refrigerante.
