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制冷系統是凍干機的重要組成部分，其主要作用是給冷阱和隔板（板層）降溫和控溫。而最常見的制冷系統是由壓縮機及制冷劑為主體的機械制冷系統。但隨著制藥行業不僅要面對生產工藝性能和可靠性的壓力，同時還要遵守越來越嚴格的環境標準。致使凍干機用戶不得不去考慮應用更加能符合環保要求的低溫冷卻技術。
液氮是一種高效、方便的制冷劑。由于其極低的沸點（約–196℃），它也是大多數低溫應用案例所使用的制冷劑。因此，當提到液氮制冷時，人們的第一反應就是其具有更好的制冷效率。毋庸置疑，當凍干機根據工藝要求追求較低溫度和快速降溫速率時，傳統凍干機上應用的機械制冷系統存在性能上的制約。當配合低溫流動性好的導熱流體時，液氮制冷可以做到板層溫度-30°C以下仍能實現近乎線性降溫，極限溫度低于-65攝氏度。
除去性能方面的差異，液氮制冷系統還會有以下*的優勢：
1、環保和安靜運行，隨著全球對環境保護標準的提高，無論從企業社會責任角度而言，還是一些發達國家的法規約束來看，制冷劑的選擇都應考慮不對臭氧層進行破壞，因此CFC和HCFC制冷劑逐步被取代或應用成本上漲已經成為必然的趨勢。
2、低維護.無論是活塞式壓縮機還是螺桿式壓縮機，其內部都具有運動機械部件，同時制冷劑的壓縮冷凝、中間冷卻、膨脹揮發等過程還需要一系列機械部件構成整個制冷系統。因此相比而言，以換熱器為主體的液氮制冷系統的維修維護概率自然會顯得更低。
3、回收的可能性.液氮在進行制冷換熱后，也是最終會成為氣態形式排放，而氮氣是制藥企業通常會考慮的氣體之一。因此液氮制冷系統帶來了成為氮氣供應源的可能性，當然，能否變為實際應用還是要依靠氣體供應商的系統解決方案。
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