Ниже приведены ключевые соображения и рекомендации по выбору оборудования для контроля температуры:
1. Диапазон температур:
Он должен полностью охватывать минимальную и максимальную температуры, требуемые технологическим процессом.
(1) Нижний предел охлаждения: Какова минимальная температура, требуемая технологическим процессом? (например, -30°C, -50°C, -80°C). Минимальная температура оборудования должна быть ниже требований технологического процесса (с запасом).
(2) Верхний предел нагрева: Какова максимальная температура, требуемая технологическим процессом? (например, 150°C, 200°C, 250°C). Максимальная температура оборудования должна быть выше требований технологического процесса.
Примечание: Диапазон допустимых температур стеклянных реакторов обычно составляет от -80°C до +200°C, однако следует избегать резких перепадов температур (ΔT < 80°C). Выбор зависит от требований технологического процесса.
2. Точность и стабильность регулирования температуры:
(1) Точность: Требования к точности регулирования температуры в процессе (например, ±0,5°C, ±1°C, ±2°C). Реакции синтеза и кристаллизации обычно требуют точности в пределах ±1°C.
(2) Стабильность: Способность поддерживать заданную температуру в течение длительного времени так же важна, как и точность. Выбирайте оборудование с эффективными алгоритмами ПИД-регулирования.
3. Теплоноситель:
Выбор в зависимости от диапазона температур:
(1) > 0°C: вода (должна быть антибактериальной), деионизированная вода, очищенная вода (фармацевтическая).
(2) -40°C...+200°C: силиконовое масло (наиболее распространенное, с хорошей термостойкостью, негорючее, умеренной вязкостью). Избегайте использования низкокачественных масел с низкой температурой вспышки или легко разлагающихся при высоких температурах.
(3) -50°C...-80°C: водный раствор этиленгликоля (низкая стоимость, высокая вязкость, низкая эффективность), специальная низкотемпературная синтетическая жидкость (высокая эффективность, высокая стоимость).
(4) > 200°C: высокотемпературный теплоноситель (высокая температура вспышки, отличная термическая стабильность).
Основные требования: низкая вязкость (особенно хорошая текучесть при низких температурах), высокая удельная теплоёмкость, высокая теплопроводность, химическая инертность, хорошая термическая стабильность, нетоксичность/низкая токсичность, негорючесть.
4. Производительность циркуляционного насоса:
(1) Расход: Достаточный расход циркуляции — ключ к эффективности теплообмена. Он должен соответствовать требованиям к сопротивлению рубашки/стенки реактора. Как правило, для большинства стеклянных реакторов малого и среднего размера (1–50 л) рекомендуется диапазон расхода 15–40 л/мин. Недостаточный расход — частая причина сбоя регулирования температуры!
(2) Давление (напор): Способность преодолевать сопротивление труб, клапанов и рубашек. Убедитесь, что максимальный напор насоса превышает общее сопротивление системы.
(3) Материал: Головка насоса и уплотнение должны быть устойчивы к воздействию среды и температуры (нержавеющая сталь 316L, уплотнение из ПТФЭ/FFKM).
(4) Тип: Насос с магнитным приводом (герметичный) — предпочтительный выбор.
5. Интерфейс и соединение:
(1) Размер интерфейса: Размеры входного и выходного отверстий циркуляции (например, G1/2", G3/4", G1") должны соответствовать размерам интерфейса рубашки реактора. Если они не совпадают, требуется переходное соединение.
(2) Материал труб: Термостойкий и устойчивый к воздействию среды (обычно используются силиконовые трубки, трубки из ПТФЭ, металлические шланги). Длина должна быть максимально короткой, а для снижения потерь тепла/охлаждения должна быть обеспечена хорошая изоляция.
6. Защита:
(1) Защита от превышения/снижения температуры: Независимая многофункциональная защита оборудования (ограничитель температуры).
(2) Защита от низкого уровня жидкости: Предотвращение работы нагревателей или насосов с сухим горением вхолостую.
(3) Устройство сброса давления/предохранения от давления: Для закрытых систем требуются предохранительные клапаны/расширительные баки.
(4) Защита от утечек: Стандартная.
(5) Требования взрывозащиты: При работе с легковоспламеняющимися и взрывоопасными растворителями вся установка или основные компоненты должны соответствовать соответствующему уровню взрывозащиты (например, Ex d IIB T4 Gb).
7. Система управления и функции:
(1) Пользовательский интерфейс: Понятный и простой в использовании, отображает заданную и фактическую температуру, скорость насоса, информацию о сигналах тревоги и т. д.
(2) Программное управление: Если требуется несколько программ нагрева/охлаждения/удержания, выберите программируемую модель.
(3) Регистрация данных: Запись температурных кривых и событий, поддержка экспорта (USB, RS232, Ethernet). Соответствие требованиям GMP к целостности данных (при необходимости).
(4) Связь: Дополнительные интерфейсы Modbus, Profibus и другие могут быть интегрированы в компьютерную систему.
8. Бренд и сервис:
(1) Выберите бренд с хорошей репутацией в области лабораторного оборудования для контроля температуры.
(2) Обратите внимание на скорость реагирования службы послепродажного обслуживания, поставку запасных частей и возможности технической поддержки.