液氮深冷箱以液氮作為冷源，液氮存放在低溫液體罐內(nèi)，使用時(shí)先關(guān)閉液氮罐的放空閥，再打開(kāi)增壓閥，因部分液氮?dú)饣挂旱迌?nèi)部壓力升高，此時(shí)找開(kāi)液氮的出口閥，液即從貯罐內(nèi)壓出，經(jīng)氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥進(jìn)入深冷箱。液氮進(jìn)入深冷柜后，經(jīng)噴管噴出，由于箱體溫度液氮溫度，所以它很快氣化，且體積膨脹、使氣溫下降，軸流風(fēng)機(jī)將低溫氮?dú)獯等牍ぷ魇?，使工件冷卻。 設(shè)備采取簡(jiǎn)單、清潔方便的設(shè)計(jì)理念，不需要停機(jī)除霜，能連續(xù)生產(chǎn)提高了生產(chǎn)效率；工作溫度可在-30～-120℃任意設(shè)定，可速凍各種海鮮、肉類、魚(yú)肉和整魚(yú)、水果蔬菜、包子、即時(shí)快餐和烘焙食品等等。控制系統(tǒng)由PLC可編程序控制主機(jī)、電器元件、觸摸屏操作、實(shí)時(shí)報(bào)警裝置、變頻調(diào)速器等組成；操作系統(tǒng)采用觸摸屏控制面板，為一鍵式啟動(dòng)模式，簡(jiǎn)單易學(xué)，所有運(yùn)行數(shù)據(jù)一目了然，并可隨時(shí)調(diào)整運(yùn)行速度和速凍溫度，實(shí)時(shí)監(jiān)控速凍隧道內(nèi)的溫度變化。
液氮深冷箱中影響食品速凍的因素可分為：
1.冷卻介質(zhì)溫度：食品凍結(jié)速度和冰點(diǎn)與冷卻介質(zhì)溫差Δt成正比。冷卻介質(zhì)溫度越低，凍結(jié)速度越快。
2.凍品著風(fēng)的影響：著風(fēng)表面積、風(fēng)速、冷風(fēng)循環(huán)率，影響凍結(jié)速度：試驗(yàn)表明，青刀豆放在-30度冷卻介質(zhì)下0風(fēng)速時(shí)需120分鐘，4.5m/s風(fēng)速時(shí)只需10分鐘即可。
3.潛熱與焓差的影響：1kg的水由80度降到0度需要80kcal冷量，由0度水變成0度冰同樣需要80kcal冷量?？梢?jiàn)結(jié)晶潛熱需要更多的冷量。同樣當(dāng)焓差較大時(shí)，如進(jìn)貨溫度較高，不僅需要較大的冷量還需要較長(zhǎng)的凍結(jié)時(shí)間。
4.食品成分的影響：導(dǎo)熱系數(shù)高的食品比導(dǎo)熱系數(shù)低的食品凍結(jié)速度快，如果食品表層敷塑膜不僅導(dǎo)熱慢，而且阻礙著風(fēng)。如水導(dǎo)熱系數(shù)為0.604w/mk，脂肪導(dǎo)熱系數(shù)為0.15，塑膜導(dǎo)熱系數(shù)為0.028，風(fēng)導(dǎo)熱系數(shù)為0.066。
5.食品厚度的影響：食品厚度的平方和速凍時(shí)間成正比。食品越厚，速凍時(shí)間越長(zhǎng)。
為減少對(duì)速凍的影響，深冷處理的工藝制定也很重要。深冷處理工藝通常包括冷處理溫度、冷處理時(shí)間、冷處理的降溫和升溫方式與速度、裝爐方式、轉(zhuǎn)入回火工序時(shí)間間隔等：
1、冷處理溫度的確定
溫度確定的理論依據(jù)是各個(gè)鋼種的Mf點(diǎn)，在Mf附近或遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于Mf點(diǎn)作為冷處理的溫度，還可以結(jié)合零件的使用情況以及工藝設(shè)備條件制定冷處理溫度。
2、冷處理時(shí)間的確定
和淬火工件一樣，工件達(dá)到冷處理溫度后，轉(zhuǎn)變就已完成，在不考慮工件重量和工件尺寸時(shí)，就不需要保溫。但是儀表監(jiān)控的只是溫度，并不能代表工件實(shí)際已經(jīng)到溫。所以為了使大件或批量裝爐的工件的心部都達(dá)到冷處理的實(shí)際溫度，可以等溫一段時(shí)間，等溫公式計(jì)算如下：
T=D×c×T終/（T冷劑+30）（圓截面工件）
T=2×D×c×T終/（T冷劑+30）（方截面工件）
公式中T等溫時(shí)間，min；
T終工件處理溫度，℃；
T終劑冷凍劑的溫度，℃；
D工件有效厚度，min；
C常數(shù)，工件在冷凍劑直接交換熱量時(shí)C=1，通過(guò)空氣交換熱量時(shí)C=1.15~1.20℃。
也可以根據(jù)裝量及工件的大小來(lái)確定時(shí)間，中小件一般為1~3h.
3、冷處理的降溫和升溫方式與速度的確定
適當(dāng)?shù)乜刂平禍嘏c升溫速度，對(duì)于材料的深冷處理效果以及防止開(kāi)裂變形都有好處，這個(gè)速度一般在＜40℃/h。也可以采用分段降溫、升溫的方式。在深冷以后的升溫至-40℃以前，不提倡拿出深冷箱。
4、金屬材料在深冷箱取出后在空氣中溫度自然回升至室溫（以工件表面的冷凝水干燥為止），然后再進(jìn)行回火或時(shí)效處理。也有朋友建議用水冷工件來(lái)加速回升速度，防止放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)開(kāi)裂。
5、冷卻介質(zhì)
一般用于普通冷處理設(shè)備，通常用干冰、氨（或甲醇）和氟里昂壓縮機(jī)來(lái)制冷。常用的是采用液氮制冷，它既經(jīng)濟(jì)又方便，一般用液氮深冷罐來(lái)存儲(chǔ)液氮，控溫系統(tǒng)來(lái)控制冷處理溫度與降溫、升溫速度。
6、液氮深冷箱工藝注意事項(xiàng):
?、倮涮幚碓诖慊稹⒒鼗鸸ば蛑械陌才庞袃煞N方式：
a.淬火+一次120~150℃的低溫回火+深冷處理+回火的處理工藝，大型工件采用這個(gè)工藝比較穩(wěn)妥；
b.采用淬火+深處里+回火處理，小件可以采用此類工藝。
②深冷處理次數(shù)：重復(fù)多次深冷處理比單次深冷處理效果好。有人認(rèn)為三次深冷可以使材料的抗沖擊磨損性能明顯提高。
