1 小型液氮机零蒸发液氮杜瓦要求 1.1 液氮杜瓦概述 液氮杜瓦罐俗称生物液氮容器，在科技飞速发展的今天液氮杜瓦罐的使用也 越来越广泛。它不仅可用于医疗、生物研究、高校实验及防疫单位，更普遍的用 于生活中的美容、婚庆等行业，它的使用顺应了社会的发展，满足了不同的客户 群体。用于医疗及科研上的罐器主要是存贮型液氮容器，用于静置室内长时间保存、胚胎、干细胞、皮肤、内脏器官、疫苗等活性生物材料。 图 1-1 常规液氮杜瓦外观图方案 2 如图 1-2 所示是高真空多层绝热杜瓦静置日蒸发率图。 图 1-2 日蒸发率图 压力是影响杜瓦蒸发率的一个重要因素，压力越高，则蒸发率越高，表 1-1 所示是平均日蒸发率的实验值和理论值的对比。 表 1-1 平均日蒸发率在不同压力下的对比 在杜瓦罐的日常使用中，由于内部液氮的不断蒸发，造成压力的不断升高， 从而导致蒸发量的不断增高，因此即使不常使用，液氮在杜瓦罐中的保存也很难 长时间满负荷存储，这样就会对杜瓦罐内保存的样品造成失温隐患，频繁的添加 液氮成为液氮杜瓦罐长期保存样品的一个必要工作，如果可以开发一款液氮零蒸 发的杜瓦罐，不仅可以节省大量人力和物力成本，并且可以更安全的保障样品的 稳定存储。 1.2 零蒸发液氮杜瓦指标 表 1-1 指标 参数 值 单位 杜瓦容积 100 L 高度（含脚轮） 714 mm 外径（含外壳） 710 mm 额定功率（满负载） 300 W 重量（满液） 200 Kg 机械噪声 ≤55 dB 机械振动 30~70 μm方案 3 2 零蒸发液氮杜瓦方案 2.1 要求 使用斯特林制冷机对液氮杜瓦进行蒸发氮气再液化，系统示意图如下图所示： 该系统需要实现的功能我们分为如下几个部分： 1、制冷机部分（含减震） 2、气液换热器部分 3、真空绝热杜瓦部分 4、加热除冰部分 5、液面监控部分 6、压力监控部分 7、样品取放部分 8、控制部分（含制冷机控制）方案 4 

系统组件清单 序号 名称 数量 规格型号 1 低温制冷机 1 15W@77K 风冷型斯特林脉管制冷机 2 气液换热器 1 紫铜多孔管壳式微通道换热器 3 液氮杜瓦 1 100L，双层真空绝热杜瓦 4 压差式液位计 1 5 压力传感器 1 6 取物口密封盖 1 聚氨酯开模发泡+硅酸铝纤维+不锈钢板+卡箍 7 加热除冰装置 1 8 控制系统总成 1 制冷机全自动控制+压力监测报警+液位显示+加热除 冰自动控制+微正压开盖控制+微负压长期保存设置 9 辅料 1 含外壳钣金、脚轮、把手、控制面板保护板、外保护 壳、电源、保温绝热材料、波纹管、隔震隔音等 备注