Los equipos de nitrógeno a baja temperatura, como los congeladores de nitrógeno líquido, utilizan principalmente el efecto endotérmico evaporativo del nitrógeno líquido para lograr su función de refrigeración. Aquí tienes una explicación detallada de cómo funciona:
Almacenamiento y transporte
En primer lugar, el nitrógeno líquido se almacena en depósitos de nitrógeno líquido. Cuando se necesita refrigeración, se introduce nitrógeno líquido en la unidad de refrigeración a través de un controlador de presión y un tubo transportador.
Endotermia evaporativa:
Cuando el nitrógeno líquido entra en contacto con el aire circundante, se evapora rápidamente. Este proceso de evaporación requiere la absorción de una gran cantidad de calor, lo que hace que la temperatura del aire circundante y del objeto a enfriar disminuya rápidamente.
Ciclo de enfriamiento: El objeto enfriado en el refrigerador se reduce aún más mediante el intercambio de calor con nitrógeno a baja temperatura. Este proceso se repite constantemente para mantener el objeto enfriado a baja temperatura.
En el caso de los equipos de nitrógeno criogénico más complejos, como los refrigeradores de nitrógeno líquido, el principio de funcionamiento consiste en los siguientes pasos principales:
Compresión
Los compresores de nitrógeno transforman el nitrógeno a baja presión en gas a alta presión.
Condensación
El gas a alta presión entra en el condensador y, por la acción del medio refrigerante, el gas a alta presión se enfría y pasa a estado líquido.
Expansión
El nitrógeno líquido pasa a través de la válvula de expansión, controlando su presión y flujo, expandiéndose así en nitrógeno a baja temperatura y baja presión.
Evaporación
En el evaporador, el nitrógeno a baja temperatura y baja presión se evapora de nuevo y absorbe el calor del ambiente circundante, con lo que se consigue el efecto de refrigeración.
Estas etapas se suceden constantemente para mantener el estado de baja temperatura del equipo, lo que permite utilizarlo en muchos campos, como la congelación de alimentos, la crioconservación médica, la investigación científica, etc.
En resumen, el equipo de nitrógeno de baja temperatura consigue un efecto de refrigeración eficiente utilizando el efecto endotérmico evaporativo del nitrógeno líquido, combinado con los pasos de compresión, condensación, expansión y evaporación.
