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如何為旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀選擇合適的冷卻循環(huán)系統(tǒng),?

來源:海道爾夫儀器設(shè)備(上海)有限公司   2024年05月15日 13:44  

為您的蒸餾實驗選擇合適的冷卻方法,,對于整個系統(tǒng)的性能、經(jīng)濟性和效率的影響是超乎想象的,。作為蒸餾過程的必需階段,,目前大家常用的冷凝方式主要包括:使用干冰冷凝器、配備或自行搭建冷卻循環(huán)體系,,以及使用自來水進行蒸汽的冷卻,。但在大多數(shù)情況下,需要選購冷卻循環(huán)系統(tǒng)來做配套設(shè)備,。

冷卻循環(huán)系統(tǒng)在運行時,,通過其制冷系統(tǒng)將加注在水箱中的冷卻液冷卻,由內(nèi)置的循環(huán)泵將冷卻液泵入冷凝器,,吸收冷凝器內(nèi)蒸汽的熱量,,以達到冷凝的效果,最后將溫度升高的冷卻液再次回流到水箱進行降溫,,如此循環(huán)交換冷卻,,實現(xiàn)為旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)系統(tǒng)提供均一穩(wěn)定的冷凝溫度,同時有效避免使用自來水時可能發(fā)生的季節(jié)性溫度波動,。而且作為理想,、環(huán)保的替代自來水冷卻的方法,,也有助于實驗室節(jié)約用水。

如何為旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀選擇合適的冷卻循環(huán)系統(tǒng),?

在您選購合適的冷卻循環(huán)系統(tǒng)時,,需要考慮的重要因素包括:

1、zui低冷凝溫度和相應(yīng)的制冷能力

2,、泵壓

3,、泵速

4、合適的配件


01
zui低冷凝溫度和相應(yīng)的制冷能力


冷卻循環(huán)系統(tǒng)的zui低溫度需要等于或低于旋蒸冷凝器以理想速率冷凝溶劑蒸汽的溫度,。該溫度由溶劑的沸點決定,。在進行冷卻循環(huán)系統(tǒng)溫度選擇和設(shè)定時,一般建議遵從“20法則”,,即加熱鍋溫度和蒸汽溫度,、蒸汽溫度和冷凝器溫度之間各設(shè)置20°C的溫差。比如,,將加熱鍋溫度設(shè)置為60°C,,調(diào)整系統(tǒng)的真空設(shè)置以產(chǎn)生40°C的溶劑蒸汽,并在 20℃下進行冷凝操作,。所以,,溶劑蒸汽溫度比加熱鍋溫度低 20℃,冷凝器溫度比蒸汽溫度低20℃,。


冷卻循環(huán)系統(tǒng)通常在 20°C或常溫時具有最大的冷卻能力,,即理想狀態(tài)下的最大制冷功率參數(shù)。隨著設(shè)置溫度越低,,設(shè)備能實現(xiàn)的制冷能力隨之降低,。所以實驗過程中并非設(shè)置的溫度越低,冷凝效果越好,。這也是為什么實驗過程中將冷卻循環(huán)系統(tǒng)溫度設(shè)置到zui低水平實現(xiàn)的并不一定是理想冷凝效率,,因為冷卻循環(huán)系統(tǒng)的制冷效果需要綜合考慮溫度和制冷能力兩項參數(shù)。


如何為旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀選擇合適的冷卻循環(huán)系統(tǒng),?
通過查看產(chǎn)品規(guī)格,,您會發(fā)現(xiàn)針對不同溫度下,冷卻循環(huán)系統(tǒng)有相對應(yīng)的不同冷卻能力,。如果需要冷凝器在比較低的溫度下工作,,就需要深入了解較低溫下冷卻循環(huán)系統(tǒng)的冷卻能力。如果旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀需要蒸餾多種溶劑,,那么就要根據(jù)所需的zui低冷凝溫度來選擇冷卻循環(huán)系統(tǒng)的功率,。
如果您的冷卻循環(huán)系統(tǒng)在其設(shè)定溫度下功率不足,意味著在實際蒸餾中冷卻液將無法達到設(shè)定的溫度,,從而無法提供足夠的熱傳導(dǎo)效應(yīng),,對蒸汽進行有效冷凝。不能被及時冷卻的蒸汽會被吸入真空泵,,增加泵組件的磨損并縮短其使用壽命,。它甚至可能浸泡泵,造成無法挽回的損壞,。另外,,如果您的冷卻循環(huán)系統(tǒng)有過溫警報,設(shè)置過低的溫度可能會導(dǎo)致設(shè)備報警并關(guān)閉,,蒸餾實驗中斷,。




02
泵壓


另一個需要考慮的重要因素是冷卻循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)泵泵壓范圍。冷卻循環(huán)系統(tǒng)的泵壓通常在10-15 psi(0.67-1.03bar)的范圍內(nèi),。如果泵壓過低,,一旦旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀與冷卻循環(huán)系統(tǒng)存在一定的高度差(如冷卻循環(huán)系統(tǒng)置于實驗臺下方)就會導(dǎo)致冷卻液無法在冷凝器中有效循環(huán)。如果泵壓過高,,冷凝器內(nèi)部因為冷卻液壓力過大造成破裂的風(fēng)險就會急劇增加,。Heidolph玻璃冷凝器內(nèi)部最高承受壓力為2bar,適度提升了適用范圍,。


所以在選購冷卻循環(huán)系統(tǒng)時,,需要先確認該設(shè)備的壓力范圍以及旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀冷凝器的工作壓力范圍。一般來講,,大多數(shù)離心泵的最大壓力為10 psi(0.67bar),,從而使其適合與玻璃冷凝器一起使用。另一方面,,容積泵和渦輪泵往往具有更高的輸出壓力,,因此更需要重點關(guān)注其泵壓范圍,從而避免因使用相應(yīng)的冷卻循環(huán)系統(tǒng)增加玻璃冷凝器破裂的風(fēng)險或泵壓不足導(dǎo)致冷卻液無法有效循環(huán),。




03


泵流量

冷卻循環(huán)系統(tǒng)的泵流量會影響冷卻液在冷凝器中的停留時間,。流速越低,冷卻液在冷凝器中停留的時間就越長,。隨著溫度升高,,蒸汽和冷卻液之間的熱傳遞效率降低。在這種情況下,,會增加溶劑蒸氣冷凝不充分的風(fēng)險,。

如何為旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀選擇合適的冷卻循環(huán)系統(tǒng)?

雖然目前大多數(shù)冷卻循環(huán)系統(tǒng)的流量相對于其冷卻功率而言都足夠,,但還是需要注意這一點,。



04


合適的配件:冷卻液和加強型冷卻水管路


根據(jù)您的應(yīng)用對溫度范圍的需求,選擇合適的冷卻液,。
如果您需要更低的溫度,,建議使用乙醇或乙二醇混合物,。雖然乙醇直到117.3℃才會凍結(jié),但它的高度易燃性具有一定風(fēng)險,。將其用作冷卻液時應(yīng)格外小心,。
如何為旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀選擇合適的冷卻循環(huán)系統(tǒng)?


Kryo 30冷卻液是含有抑制劑的單乙二醇和水的混合物,,工作溫度范圍-30到+90°C,,燃點約120 °C,是大多數(shù)冷卻循環(huán)水浴匹配旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀的理想選擇,。


選擇的冷卻水管路應(yīng)與所使用的冷卻液的化學(xué)相容性,、應(yīng)用的溫度范圍以及額定壓力相匹配。未能選擇正確的管路將導(dǎo)致管路立即或在長時間使用的情況下發(fā)生爆裂,。如果您在低溫下運行,,則可使用保溫套以減少因為環(huán)境溫度影響而造成的熱損失。

加強型冷卻水管路(P/N: 591-38000-00-0),,內(nèi)徑?8mm,,工作溫度范圍?20到60°C,是連接冷卻循環(huán)系統(tǒng)與旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀的推薦選擇之一,。



如何為旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀選擇合適的冷卻循環(huán)系統(tǒng),?

冷卻循環(huán)系統(tǒng)選購指南


Hei-CHILL Pro系列冷卻循環(huán)系統(tǒng)具備強大的制冷能力,即使使用高極性容積,,也能快速達到設(shè)定的溫度并保持穩(wěn)定,,運行噪音低,可適用于廣泛應(yīng)用,。優(yōu)化的泵送能力,,可放置在試驗臺下運行。配備RS 232接口,,可通過海道爾夫控制型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀集成控制,。


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針對不同的蒸發(fā)應(yīng)用,,我們?yōu)槟峁┒喾N冷卻循環(huán)系統(tǒng),以滿足您的個性化需求,。


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基本說明
1
為了保護玻璃冷凝器,冷卻循環(huán)系統(tǒng)的最大泵壓不得超過2 bar(包括壓力峰值)
2

為了獲得理想的蒸餾速度,,建議遵守四分之三原則:即在冷凝器高度的四分之三處及以下,,蒸汽應(yīng)被有效凝結(jié),形成液滴并作為冷凝物排出,,盡量避免蒸汽達到冷凝器的上部四分之一處,,因無法及時被冷卻導(dǎo)致蒸汽被真空泵吸入,,從而影響泵的使用性能

3

璃冷凝器的頂部應(yīng)始終保持有效的低溫狀態(tài),以避免蒸汽被吸入真空泵



END





關(guān)于Heidolph


Heidolph集團是創(chuàng)新型實驗室前處理設(shè)備的制造廠商,。磁力攪拌器,、頂置式攪拌器、臺式旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,、工業(yè)大型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、蠕動泵,、混勻器,、恒溫搖床等相關(guān)產(chǎn)品構(gòu)成了Heidolph實驗室設(shè)備的產(chǎn)品線。集團總部位于德國南部的紐倫堡附近的施瓦巴赫市,。

作為Heidolph集團全資子公司,,海道爾夫儀器設(shè)備(上海)有限公司于2019年正式成立,旨在為中國用戶提供更為直接,、更快速的服務(wù),。

如何為旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀選擇合適的冷卻循環(huán)系統(tǒng)?

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