實驗室液氮機是一種常見的實驗室設備，用于制備和儲存液態(tài)氮（LiquidNitrogen）。液態(tài)氮是一種低溫的物質，其沸點為-196℃，因此在實驗室中常用于冷卻和冷凍樣品、設備以及實驗室操作中需要低溫環(huán)境的實驗。

 

　　下面咱們來了解下實驗室液氮機的主要組成系統(tǒng)包括制冷系統(tǒng)、壓縮系統(tǒng)和儲存系統(tǒng)。

 

　　1、制冷系統(tǒng)。制冷系統(tǒng)通過一系列的制冷循環(huán)過程將氣體狀態(tài)的氮氣冷卻至液態(tài)。該過程基于制冷劑循環(huán)原理，通過壓縮、膨脹和冷凝等步驟來實現(xiàn)。一般情況下，該設備采用壓縮機將氮氣壓縮，然后通過冷凝器使其冷卻至液態(tài)。在這個過程中，制冷劑起到了傳導熱量的作用，將熱量從氮氣中抽取出來，使其冷卻至沸點以下。

 

　　2、壓縮系統(tǒng)。主要由壓縮機組成。壓縮機通過增加氮氣的壓力，使其達到液化的條件。在壓縮過程中，氮氣的體積被壓縮，分子之間的距離變小，從而加強了分子間的相互作用力，使得氮氣逐漸轉變?yōu)橐簯B(tài)。壓縮機通常采用活塞式或螺桿式結構，能夠提供足夠的壓力來實現(xiàn)液氮的制備。

 

　　3、儲存系統(tǒng)。用于存放制備好的液態(tài)氮。一般情況下，液態(tài)氮儲存在雙層真空容器中，以減少熱量的傳導和輻射。雙層容器之間的空間通常是真空狀態(tài)，有效地隔離了外界熱量對液態(tài)氮的影響。同時，儲存系統(tǒng)還包括液氮的供給裝置，用于將液態(tài)氮輸送到實驗室中需要使用的地方。

 

　　總之，實驗室液氮機的設計原理主要涉及到制冷系統(tǒng)、壓縮系統(tǒng)和儲存系統(tǒng)。通過制冷循環(huán)過程，將氣體狀態(tài)的氮氣冷卻至液態(tài)，然后通過壓縮系統(tǒng)將氮氣壓縮為液態(tài)，將其儲存在雙層真空容器中。這樣，該設備能夠提供穩(wěn)定的液態(tài)氮供應，滿足實驗室低溫實驗和應用的需求。