详解低温粉碎的冷却相关知识
发布时间:2014-07-09
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低温粉碎需要较低的温度条件,用蒸汽压缩制冷方式,单级压缩受压缩比(一般不超过8-10)的限制,多级压缩又受到蒸发压力过低(系统密封性能减弱)和制冷剂凝固点的限制;而采用多制冷剂负叠式蒸汽压缩制冷循环,系统又非常复杂,维护、维修困难,且使用的制冷剂较昂贵。因此,较低温度和较快的冷冻速度的获得需要用低温制冷剂来实现,现在唯一的选择就是液氮。
目前,国外的传统观点是:“柔弹性材料只有深冷到脆化成都才能有效地细碎”,因而采样液氮喷淋冷冻法低温粉碎。近些年来,有的研究单位采用空气涡轮制冷替代液氮冷冻物料,这是一种很好的想法,但结果并不理想。低温粉碎采用空气制冷循环方式,冷空气可直接进入需要冷却的环境,直接去冷却粉碎物料,不但省去了换热器或风机设备以及与这些设备的运转维护有关的元器件,而且还提高了整个制冷系统的性能。同时空气涡轮制冷温度范围宽,空气制冷循环可以满足空调温度到-100℃以下的温度要求。而且温度越低,与其他制冷方式相比cop值越高。
但低温粉碎的冷冻温度如果要控制在物料的脆化温度以下,如聚乙烯在-100℃以下,轮胎橡胶-70℃;由于空气涡轮的制冷温度远不及液氮低,如果要将物料控制在脆化温度以下,必须大幅度增大冷气量,增设铺助制冷设备以加大制冷深度。这总的成本虽比液氮低了,仍难工业化应用。而且橡胶塑料类的物质被冷却到极低温之下,并不会像玻璃一样脆化而易于粉碎。脆化的粉碎与常温状态下的粉碎相比,虽然粉碎品质和形状有明显差异,但未必易于粉碎;其效果将取决于低温引起脆化程度与强度增大之比值。
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