وفيما يلي الاعتبارات الرئيسية ودليل الشراء لمعدات التحكم في درجة حرارة المكثف:
1. الهدف الأساسي: التكثيف الفعال
يعتمد أداء التكثيف على: درجة حرارة المكثف (كلما انخفضت كان ذلك أفضل، ولكنها محدودة بدرجة التجمد واللزوجة والتكلفة)، ومساحة التكثيف، ومعدل تدفق وسيط التبريد.
تتمثل وظيفة جهاز التحكم في درجة الحرارة في توفير معدل تدفق ثابت ومنخفض الحرارة لوسيط التبريد (عادةً الماء أو مانع التجمد) ليدور عبر غلاف المكثف.
2. عوامل الاختيار الرئيسية:
(1) الحد الأدنى لدرجة حرارة التبريد. هذا هو المعيار الأهم! فهو يحدد مدى إمكانية تكثيف المذيبات منخفضة درجة الغليان.
المبدأ الأساسي: يجب أن تكون درجة الحرارة الدنيا لمعدات التحكم في درجة الحرارة أقل من درجة غليان المذيب المستهدف بما لا يقل عن 20-30 درجة مئوية (تتغير درجة الغليان مع مستوى الفراغ). كلما زاد فرق درجة الحرارة، زادت كفاءة التكثيف وسرعة التقطير.
المرجع الشائع للمذيبات: الماء (100 درجة مئوية)، الإيثانول (78 درجة مئوية)، الأسيتون (56 درجة مئوية): عادةً ما يكون ماء التبريد بدرجة حرارة الغرفة (10-25 درجة مئوية) كافيًا (يحتاج إلى مصدر ثابت). ثنائي كلورو الميثان (40 درجة مئوية)، الأثير (35 درجة مئوية)، البنتان (36 درجة مئوية)، إيثر البترول (30-60 درجة مئوية): يتطلب تبريدًا بدرجة حرارة منخفضة (من 0 درجة مئوية إلى -20 درجة مئوية أو أقل). خاصة المذيبات منخفضة درجة الغليان (مثل البيوتان -0.5 درجة مئوية) أو التي تتطلب كفاءة تكثيف عالية للغاية: قد يلزم استخدام معدات تصل درجة حرارتها إلى -30 درجة مئوية أو حتى -50 درجة مئوية (أو الثلج الجاف/النيتروجين السائل).
الاختيار: حدد الحد الأدنى لدرجة حرارة التبريد المطلوبة بناءً على درجة غليان المذيب الأكثر استخدامًا والأصعب تكثيفًا. احتفظ بهامش كافٍ لفرق درجة الحرارة.
(2) سعة/طاقة التبريد
الأهمية: تشير هذه الخاصية إلى قدرة الجهاز على إزالة الحرارة عند درجة الحرارة المحددة. وهي تحدد القدرة على تكثيف أحمال البخار العالية باستمرار ومعدل التبريد.
العوامل المؤثرة على متطلبات التبريد: معدل تبخر المذيب: بالنسبة لنفس المادة، كلما زادت طاقة التسخين، زادت الحرارة المطلوبة لإزالتها. درجة الحرارة المحيطة: كلما ارتفعت درجة الحرارة المحيطة، زاد عبء عمل الثلاجة. فرق درجة الحرارة بين درجة الحرارة المحددة ودرجة حرارة الغرفة: كلما زاد فرق درجة الحرارة، زادت سعة التبريد اللازمة للحفاظ على درجة الحرارة المحددة.
الاختيار: من الأفضل اختيار جهاز كبير الحجم بدلًا من صغير الحجم! اختر جهازًا بسعة تبريد أعلى بكثير من أقصى حمل حراري متوقع. سيؤدي اختيار ثلاجة صغيرة الحجم إلى: عدم القدرة على الوصول إلى درجة الحرارة المنخفضة المحددة أو الحفاظ عليها. انخفاض كفاءة التكثيف، وتسرب بخار المذيب إلى مضخة التفريغ، مما يُلوث البيئة. تم حساب ومطابقة مُبخّر الدوران الخاص بشركتنا ومعدات التحكم في درجة الحرارة التي توصي بها شركتنا (منتجات سلسلة DL). يمكنكم أيضًا استشارة فريقنا الفني للحصول على نصائح اختيار احترافية.
(3) أداء مضخة الدوران
معدل التدفق: يضمن معدل التدفق العالي تدفق وسيط التبريد بسرعة داخل غلاف المكثف، مما يُزيل الحرارة ويمنع التدفق الصفحي الذي يُسبب ارتفاع درجة الحرارة الموضعية (مما يؤثر على كفاءة التكثيف). يُعدّ معدل التدفق غير الكافي سببًا شائعًا لضعف التكثيف. كلما كان المكثف أكبر حجمًا وهيكله أكثر تعقيدًا (مثل الأنابيب الحلزونية الطويلة)، زادت الحاجة إلى معدل تدفق عالٍ. كلما كان أكبر، كان ذلك أفضل! تتراوح المتطلبات الشائعة بين 10 و25 لترًا/دقيقة.
الضغط/الضغط: تأكد من قدرة المضخة على إيصال سائل التبريد إلى أعلى نقطة في المكثف والتغلب على مقاومة الأنابيب (الطول، والوصلات، والصمامات، ومقاومة التدفق الداخلي للمكثف). يؤثر تصميم المختبر (اختلاف ارتفاع المعدات) بشكل مباشر على متطلبات الضغط. تأكد من أن ضغط رأس الجهاز أكبر من المقاومة الكلية للنظام.
(4) وسط التبريد:
مزيج الماء مع جلايكول الإيثيلين: الأكثر استخدامًا. تحدد النسبة نقطة التجمد (على سبيل المثال، يمكن أن يصل تركيز جلايكول الإيثيلين بنسبة 20%-40% إلى -10 درجة مئوية). تجدر الإشارة إلى أن اللزوجة تزداد مع انخفاض التركيز ودرجة الحرارة (مما يؤثر على معدل التدفق).
سوائل التبريد المتخصصة منخفضة الحرارة: مثل سوائل التبريد القائمة على زيت السيليكون أو سوائل التبريد المصممة خصيصًا، تتميز بلزوجة أقل ومناسبة لدرجات الحرارة المنخفضة (<-25 درجة مئوية) والتحكم الدقيق في درجة الحرارة. وهي أغلى ثمنًا.
الاختيار: اختر النوع والتركيز المناسبين لسائل التبريد بناءً على درجة حرارة التشغيل الدنيا المطلوبة. تأكد من أن نقطة تجمد سائل التبريد أقل من درجة الحرارة الدنيا المضبوطة للجهاز بما لا يقل عن 5-10 درجات مئوية!
(5) وظائف السلامة والحماية:
حماية من ارتفاع درجة الحرارة/الضغط/التيار الزائد: تحمي المكونات المهمة مثل الضاغط.
تهوية جيدة: تحتاج المعدات نفسها إلى مساحة لتبديد الحرارة.
(6) العلامة التجارية والجودة:
اختر علامة تجارية معروفة لمعدات التبريد المخبرية لضمان الجودة والموثوقية وخدمة ما بعد البيع بشكل أفضل.
(7) الميزانية:
تختلف الأسعار بشكل كبير حسب درجة حرارة التبريد، وسعة التبريد، والعلامة التجارية، والوظائف (مثل التسخين، والدقة العالية). بعد توضيح المتطلبات الأساسية (أقل درجة حرارة وسعة تبريد)، اختر الطراز الأنسب.