Le mécanisme de congélation cryogénique est principalement le processus de transformation d’une substance d’un état liquide à un état solide en utilisant la transformation de phase et les effets thermiques d’une substance à différentes températures. Lorsque la température d’une substance descend en dessous de son point de congélation, son mouvement thermique moléculaire ralentit et l’espacement moléculaire augmente, ce qui entraîne la formation de cristaux gelés. Ces cristaux se développent au fil du temps et finissent par former une structure solide complète. Dans ce processus, les molécules d’eau ou d’autres molécules sont immobilisées dans l’espace, ce qui entraîne une congélation cryogénique.
Dans les congélateurs cryogéniques, ce mécanisme est réalisé par la synergie du système de circulation du réfrigérant et du système de contrôle. Les réfrigérants (tels que l’azote liquide, le dioxyde de carbone liquide, etc.) sont injectés dans le système de réfrigération, comprimés par le compresseur et transformés en gaz à haute pression, qui est ensuite refroidi en liquide par l’intermédiaire d’un condenseur. Après avoir été dépressurisé par le papillon, le liquide pénètre dans l’évaporateur et absorbe la chaleur de la substance congelée, réduisant ainsi sa température. Dans l’évaporateur, le réfrigérant absorbe la chaleur, passe à l’état gazeux et retourne au compresseur pour y circuler à nouveau. De cette manière, le réfrigérant circule en permanence, évacuant la chaleur de la substance congelée, et sa température est continuellement réduite, de manière à obtenir l’effet de congélation à basse température.
En outre, le système de contrôle joue également un rôle clé dans le processus de congélation cryogénique. Il surveille la température de la substance congelée à l’aide d’un capteur de température et transmet le signal de température au système de contrôle. Le système de commande contrôle les paramètres tels que le volume d’injection de réfrigérant, le taux d’injection et la méthode d’injection en fonction du signal de température afin d’obtenir un contrôle précis de la température et de l’effet de congélation.
En général, le mécanisme de congélation cryogénique est réalisé par la transformation de phase et les effets thermiques de la substance, ainsi que par la synergie du système de circulation du réfrigérant et du système de contrôle.
