Kaltgas-Anlagen

Kaltgas - Tieftemperaturkühlsystem für Kühlanwendungen bis -180°C

Was ist Kaltgas

KALTGAS ist ein Temperierungssystem, das auf der tiefen Temperatur des flüssigen Stickstoffes als Kältemittel aufbaut. Der flüssige Stickstoff wird in einem Kryobehälter mittels einer Heizung (Jet) verdampft. Hierdurch wird ein konstanter, tiefkalter Gasstrom erzeugt. Durch variieren der Heizung (Jet) kann sowohl die Kühlleistung als auch das Gasstromvolumen verändert werden, ebenso kann durch variieren der Jet Leistung der flüssig Stickstoffverbrauch auf das notwendige Minimum reduziert werden. Der tiefkalte Gasstrom wird anschließend durch eine vakuumisolierte, flexible Metallleitung zu dem zu kühlenden Objekt geleitet. Eine KALTGAS-Anlage kann innerhalb von wenigen Minuten einen bis zu –180°C kalten Gasstrom erzeugen.

Dieses KALTGAS-System wird in den meisten Fällen nur zur Erzeugung des kalten Gasstromes verwendet. Diesen Gasstrom kann man volumenmäßig über einen Regler steuern. Da eine solche Regelstrecke ohne Gegenheizung arbeitet, ist eine Temperaturstabilisierung nicht nahezu nicht möglich.

Um eine gute Temperatur- und Regelstabilität zu erreichen, muss ein Nachheizmodul ( Wärmetauscher ) eingesetzt werden. Dieser kann direkt am Schlauch angekoppelt werden, oder er wird in einer Kammer in unmittelbarer Nähe des Kaltgasstromes eingebaut.

Der Wärmetauscher hat die Aufgabe, den kalten Gasstrom auf die gewünschte Temperatur zu erwärmen. Somit steht dann am Ausgang des Wärmetauschers ein fest definierter Gasstrom mit einer fest definierten Temperatur als Kühlmittel zur Verfügung. Je nach Anforderung des Kunden, kann eine Temperaturstabilität bis zu ±0,1°C durch Verwendung des optimalen Reglers erreicht werden. Mit dem Standard – Sicherheitscontroller erreicht man Temperaturstabilitäten kleiner ± 0,2°C im ausgeregelten Zustand. Neben der hohen Abkühlgeschwindigkeit ist der modulare Aufbau ein weiterer Vorteil von KALTGAS - Anlagen. Durch Austauschen einzelner Bauteile wie z.B. der N2-Gasleitung, des Jet oder des Heater, kann die Abkühlgeschwindigkeit oder der LN2 Verbrauch, sowie die Einsatzart verändert werden. Die Grundmodule wie LN2-Behälter, Vakuumpumpe oder Temperaturregelung bleiben unverändert.

Anwendungsbeispiele

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