廖毅飞，吴静怡，黄一也，陈国珍，蔡爱峰

（上海交通大学制冷与低温工程研究所，上海 200240）

0 引言

21世纪，细胞疗法发展迅速，很有可能逐步成为人类治疗的主要方式。为了拥有充足的细胞来进行细胞治疗，要对细胞进行存储，以备不时之需。细胞储存通常需要经过两个过程，一个是降温过程，一个是保温过程，首先将细胞降温，达到需要的储存温度，再将其放入低温储存箱中进行储存。因此，实现细胞储存的两个设备，包括降温设备与保温设备。若降温过程不稳定，存在过大的温度波动，则会对生物细胞存活产生严重威胁[1-9]。为保证降温过程的合理性，本文针对降温设备展开研究，设计了降温系统。

本低温系统核心部件为气化器和板式换热器。整个过程中，液氮从液氮罐中出来后分为两路，一路经过气化器与空气换热之后形成低温氮气，另一路则作为冷流体进入板式换热器中，经过气化器的低温氮气则作为热流体进入板式换热器，两路流体在板式换热器中换热后再混合进入到箱体中。本系统通过控制进入箱内两路流体的流量来达到控制箱内环境温度的目的。只有对工质在气化器和板式换热器中的换热过程进行分析，才能在此基础上建立合理的系统运行模型，从而制定相应的控制策略以提供满足要求的储存温度环境。

在相关研究中，陈叔平等[10]对空温式气化器的换热特性进行了深入研究，经过气化器的工质与周围环境的换热计算过程分为液相段和气相段两段，给出了翅片管换热器的设计计算方法。……