فيما يلي اعتبارات رئيسية وإرشادات شراء لمطابقة معدات التحكم في درجة الحرارة:
1. نطاق درجة الحرارة:
يجب أن يغطي هذا النطاق درجات الحرارة الدنيا والقصوى المطلوبة للعملية بالكامل.
(1) الحد الأدنى للتبريد: ما هي أدنى درجة حرارة مطلوبة للعملية؟ (مثل: -30 درجة مئوية، -50 درجة مئوية، -80 درجة مئوية). يجب أن تكون أدنى درجة حرارة للمعدات أقل من متطلبات العملية (مع مراعاة هامش ربح).
(2) الحد الأقصى للتسخين: ما هي أقصى درجة حرارة مطلوبة للعملية؟ (مثل: 150 درجة مئوية، 200 درجة مئوية، 250 درجة مئوية). يجب أن تكون أقصى درجة حرارة للمعدات أعلى من متطلبات العملية.
ملاحظة: يتراوح نطاق تحمل مفاعلات الزجاج عادةً بين -80 درجة مئوية و+200 درجة مئوية، ولكن يجب تجنب التغيرات الحادة في درجة الحرارة (ΔT < 80 درجة مئوية). يعتمد الاختيار الفعلي على متطلبات العملية.
2. دقة واستقرار التحكم في درجة الحرارة:
(1) الدقة: متطلبات دقة عملية التحكم في درجة الحرارة (مثل ±0.5 درجة مئوية، ±1 درجة مئوية، ±2 درجة مئوية). عادةً ما تتطلب تفاعلات التخليق والتبلور دقة في حدود ±1 درجة مئوية.
(2) الاستقرار: إن القدرة على الحفاظ على درجة الحرارة المحددة لفترة طويلة لا تقل أهمية عن الدقة. اختر معدات مزودة بخوارزميات تحكم PID ممتازة.
3. وسط نقل الحرارة:
اختر حسب نطاق درجة الحرارة:
(1) > 0 درجة مئوية: الماء (يجب أن يكون مضادًا للبكتيريا)، الماء منزوع الأيونات، الماء النقي (الصيدلاني).
(2) من -40 درجة مئوية إلى +200 درجة مئوية: زيت السيليكون (الأكثر استخدامًا، يتميز بثبات حراري جيد، وعدم قابلية للاشتعال، ولزوجة معتدلة). تجنب استخدام زيوت رديئة الجودة ذات نقاط الوميض المنخفضة أو سهلة التحلل في درجات الحرارة العالية.
(3) -50 درجة مئوية إلى -80 درجة مئوية: محلول مائي من الإيثيلين جليكول (تكلفة منخفضة، لزوجة عالية، كفاءة منخفضة)، سائل صناعي خاص منخفض الحرارة (كفاءة أعلى، تكلفة عالية).
(4) > 200 درجة مئوية: زيت نقل الحرارة عالي الحرارة (نقطة وميض عالية، ثبات حراري ممتاز).
المتطلبات الرئيسية: اللزوجة المنخفضة (خاصة السيولة الجيدة في درجات الحرارة المنخفضة)، السعة الحرارية النوعية العالية، الموصلية الحرارية العالية، الخمول الكيميائي، الاستقرار الحراري الجيد، غير سام/سمية منخفضة، غير قابل للاشتعال.
4. أداء مضخة الدورة الدموية:
(1) معدل التدفق: يُعد معدل تدفق الدورة الكافي عاملاً أساسياً لضمان كفاءة التبادل الحراري. يجب أن يلبي هذا المعدل متطلبات مقاومة الغلاف/جدار المفاعل. يُنصح عموماً بمعدل تدفق يتراوح بين 15 و40 لتراً/دقيقة لمعظم المفاعلات الزجاجية الصغيرة والمتوسطة الحجم (1 لتر-50 لتراً). يُعد معدل التدفق غير الكافي سبباً شائعاً لفشل التحكم في درجة الحرارة.
(2) الضغط (الضغط): القدرة على التغلب على مقاومة الأنابيب والصمامات والأغلفة. تأكد من أن أقصى ضغط للمضخة أكبر من المقاومة الكلية للنظام.
(3) المواد: يجب أن يكون رأس المضخة والختم مقاومًا للوسائط ودرجة الحرارة (الفولاذ المقاوم للصدأ 316L، ختم PTFE/FFKM).
(4) النوع: مضخة المحرك المغناطيسي (خالية من التسرب) هي الخيار الأول.
5. الواجهة والاتصال:
(1) حجم الواجهة: يجب أن يتطابق حجم مدخل ومخرج الدورة (مثل G1/2، G3/4، G1) مع واجهة غلاف المفاعل. في حال عدم التطابق، يلزم تركيب وصلة تحويل.
(2) مادة الأنبوب: مقاومة للحرارة ومتوسطة المقاومة (أنابيب السيليكون الشائعة، أنابيب PTFE، الخراطيم المعدنية). يجب أن يكون طول الأنبوب قصيرًا قدر الإمكان، مع عزل جيد لتقليل فقدان الحرارة/فقدان التبريد.
6. حماية السلامة:
(1) حماية من درجة الحرارة الزائدة/درجة الحرارة المنخفضة: حماية مستقلة متعددة الأجهزة (محدد درجة الحرارة).
(2) حماية مستوى السائل المنخفض: منع سخانات الاحتراق الجاف أو المضخات من العمل في وضع الخمول.
(3) الضغط/جهاز تخفيف الضغط: تتطلب الأنظمة المغلقة صمامات أمان/خزانات تمدد.
(4) حماية التسرب: قياسي.
(5) متطلبات مقاومة الانفجار: في حالة التعامل مع المذيبات القابلة للاشتعال والانفجار، يجب أن تفي الماكينة بأكملها أو المكونات الرئيسية بمستوى مقاومة الانفجار المقابل (مثل Ex d IIB T4 Gb).
7. نظام التحكم والوظائف:
(1) واجهة المستخدم: واضحة وسهلة التشغيل، تعرض درجة الحرارة المحددة، ودرجة الحرارة الفعلية، وسرعة المضخة، ومعلومات التنبيه، وما إلى ذلك.
(2) التحكم في البرنامج: إذا كنت بحاجة إلى برامج متعددة للتدفئة/التبريد/الاحتجاز، فاختر نموذجًا قابلًا للبرمجة.
(3) تسجيل البيانات: تسجيل منحنيات وأحداث درجات الحرارة، ودعم التصدير (USB، RS232، Ethernet). الالتزام بمتطلبات سلامة بيانات GMP (إن وجدت).
(4) الاتصالات: يمكن دمج Modbus وProfibus وغيرها من الواجهات الاختيارية في نظام الكمبيوتر المضيف.
8. العلامة التجارية والخدمة:
(1) اختر علامة تجارية تتمتع بسمعة طيبة في مجال معدات التحكم في درجة حرارة المختبر.
(2) مراعاة سرعة الاستجابة لخدمات ما بعد البيع، وتوفير قطع الغيار، وقدرات الدعم الفني.
