Ниже приведены основные соображения и руководство по выбору оборудования для контроля температуры конденсатора:
1. Основная цель: эффективная конденсация
Эффективность конденсации зависит от: температуры конденсатора (чем ниже, тем лучше, но ограничена температурой замерзания, вязкостью и стоимостью), площади конденсации и расхода охлаждающей среды.
Функция оборудования для контроля температуры заключается в обеспечении низкотемпературного, стабильного расхода охлаждающей среды (обычно воды или антифриза) для циркуляции через рубашку конденсатора.
2. Ключевые факторы выбора:
(1) Минимальная температура охлаждения. Это самый важный параметр! Он определяет, насколько низкокипящие растворители вы можете конденсировать.
Основной принцип: минимальная температура оборудования для контроля температуры должна быть как минимум на 20–30 °C ниже температуры кипения целевого растворителя (температура кипения изменяется в зависимости от уровня вакуума). Чем больше разница температур, тем выше эффективность конденсации и тем выше скорость дистилляции. Распространенные растворители: вода (100°C), этанол (78°C), ацетон (56°C). Обычно достаточно воды комнатной температуры (10–25°C) (требуется стабильная подача). Дихлорметан (40°C), эфир (35°C), пентан (36°C), петролейный эфир (30–60°C). Требуют низкотемпературного охлаждения (от 0°C до -20°C или ниже). Особенно это касается низкокипящих растворителей (например, бутана -0,5°C) или растворителей, требующих чрезвычайно высокой эффективности конденсации: может потребоваться оборудование для работы при температуре -30°C или даже -50°C (или сухой лед/жидкий азот).
Выбор: Определите минимальную требуемую температуру охлаждения, исходя из температуры кипения наиболее часто используемого и трудноконденсируемого растворителя. Обеспечьте достаточный запас по разнице температур.
(2) Холодопроизводительность/мощность
Важность: Это относится к способности оборудования отводить тепло при заданной температуре. Она определяет способность непрерывно конденсировать высокие концентрации пара и скорость охлаждения.
Факторы, влияющие на требования к охлаждению: Скорость испарения растворителя: для одного и того же материала, чем выше тепловая мощность, тем больше требуется отвод тепла. Температура окружающей среды: чем выше температура окружающей среды, тем больше нагрузка на холодильник. Разница температур между заданной и комнатной: чем больше разница температур, тем больше холодопроизводительность, необходимая для поддержания заданной температуры.
Выбор: Лучше выбрать больше, чем меньше! Выбирайте устройство с холодопроизводительностью, значительно превышающей вашу расчетную максимальную тепловую нагрузку. Холодильник недостаточной мощности приведет к: Невозможности достижения или поддержания заданной низкой температуры. Низкой эффективности конденсации, а пары растворителя будут уходить в вакуумный насос, загрязняя окружающую среду. Роторный испаритель нашей компании и рекомендуемое нами оборудование для контроля температуры (серия DL) были рассчитаны и подобраны. Вы также можете обратиться к техническим специалистам нашей компании за профессиональной консультацией по выбору.
(3) Производительность циркуляционного насоса
Расход: Достаточно высокий расход обеспечивает быстрое течение охлаждающей жидкости по рубашке конденсатора, отводя тепло и предотвращая ламинарный поток, вызывающий локальный перегрев (что влияет на эффективность конденсации). Недостаточный расход является частой причиной плохой конденсации. Чем больше конденсатор и сложнее его конструкция (например, длинные спиральные трубки), тем выше потребность в высоком расходе. Чем больше, тем лучше! Обычно требуется расход в диапазоне 10–25 л/мин.
Напор/давление: Убедитесь, что насос может подавать охлаждающую жидкость в самую высокую точку конденсатора и преодолевать сопротивление трубопровода (длину, изгибы, клапаны и внутреннее гидравлическое сопротивление конденсатора). Планировка лаборатории (разница высот оборудования) напрямую влияет на требуемый напор. Убедитесь, что напор оборудования превышает общее сопротивление системы.
(4) Охлаждающая жидкость:
Смесь воды и этиленгликоля: наиболее часто используется. Соотношение определяет температуру замерзания (например, 20%-40% этиленгликоля может достигать температуры от -10°C до -20°C). Обратите внимание, что вязкость увеличивается с уменьшением концентрации и температуры (что влияет на расход).
Специализированные низкотемпературные охлаждающие жидкости: такие как охлаждающие жидкости на основе силиконового масла или специально разработанные охлаждающие жидкости, обладают меньшей вязкостью и подходят для низких температур (<-25°C) и точного регулирования температуры. Они более дороги.
Выбор: Выберите подходящий тип и концентрацию охлаждающей жидкости в зависимости от требуемой минимальной рабочей температуры. Убедитесь, что температура замерзания охлаждающей жидкости как минимум на 5-10°C ниже минимальной заданной температуры оборудования!
(5) Функции безопасности и защиты:
Защита от перегрева/перегрузки по давлению/перегрузки по току: защищает важные компоненты, такие как компрессор.
Хорошая вентиляция: самому оборудованию необходимо пространство для отвода тепла.
(6) Бренд и качество:
Выбирайте известный бренд лабораторного холодильного оборудования, чтобы гарантировать качество, надежность и послепродажное обслуживание.
(7) Бюджет:
Цены значительно варьируются в зависимости от температуры охлаждения, холодопроизводительности, бренда и функций (таких как нагрев, высокая точность). Определив основные требования (минимальная температура и холодопроизводительность), выберите оптимальную модель.
