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反应釜加热冷却控温系统传统串通开槽控温装置的主要缺点是: 1 、油浴槽体积大 油浴槽主要作用有两个: A.盛放导热介质 B.导热介质有热胀冷缩的物理特性,槽体相当于膨胀容器。 反应釜加热冷却控温系统开槽的系统控制外循环比如夹套反应的时候,反应釜的体积越大夹套的体积越大,整个系统的导热介质越多,加热和降温过程中浓缩变化越大,油浴,水浴槽体积要求越大。 整个系统的温度变化过程中的热量负载为整个系统导热油总量(主要)+反应釜体内的反应物,水浴,油浴槽的体积越大用于釜体内的有效功率越小,釜体内反应物升温和降温的速度响应及速率越慢。 反应釜的控温,是靠反应釜夹套的导热油的温度变化来控制釜体内的温度,系统导热介质越多,有效的功率用于釜体内的越少,控温的速度越慢。 2、 水汽的吸收 当低温反应时,开槽油浴的表面温度很低,很容易吸收空气中的水汽在压缩机的蒸发器表面结冰,冰是很好的绝热器,压缩机的蒸发器被绝热而无法导热,这样压缩机无法冷却导热介质从而无法降低釜体内的温度。 3、 油雾 当高温反应时,导热油会挥发到实验室的空气中而冷凝在家具的表面,堵塞通风橱的过滤器,由于导热油的闪点不同,有些可以引起燃烧和爆炸,导热油只能在闪点以下5度使用,所以导热油的使用温度范围比较有限,所以高温时需要一种介质,低温是需要更换另一种介质,另外高温时导热油很容易褐化和氧化。所以需要定期更换导热油,使用成本比较高。4、加热和冷却需要人工进行切换,容易出现误操作,出现事故。快速升降温系统产品实现了精确控制反应的温度:特点如下 1、配备加热冷却一体容器,换热面积大, 升温和降温的速率很快,导热油的需求量也比较小。2、可实现连续升降温,采用高温高压下运行压缩机技术,可从200度直接开启压缩机制冷,提高能效比。 3、整个循环是密闭的,高温时没有油雾挥发,导热油不会被氧化和褐化;低温时不会吸收空气中的水汽;延长了导热油的寿命。 4、具有自我诊断功能、冷冻机过载保护、高压压力开关、过载继电器、热保护装置等多种安全保障机能,充分保证使用安全;5、温度自适应控制 适应控制系统在控制工艺(如化学反应工艺)的过程中,持续不断的调节PID参数来给予工艺最好的控制温度和响应时间,这种过程是通过有效的多方位的测定温度,温度变化和温度变化的速率来实现的。 6、带有矫正外循环和内循环温度探头PT100的功能。 7、采用无CFC和HCFE制冷剂。8、 精确控制化学反应的速度。● 反应釜加热冷却控温系统整个系统的液体循环是密闭的,系统带有膨胀容器,膨胀容器和液体循环是绝热的,并不参与液体循环,只是机械的连接,不管液体循环的温度是高温还是低温膨胀容器中的介质低于60度 。 ● 反应釜加热冷却控温系统整个液体循环是密闭的系统,低温时没有水汽的吸收,高温时没有油雾的产生,导热油可以很广的工作温度;同一台机器,同一种导热介质可以实现-100度到200度的控温。 制冷量1KW~80KW 范围 ● 反应釜加热冷却控温系统整个循环系统中没有使用机械的和电子的阀。
[size=16px][color=#339999][b]摘要:在液氮低温冷却控制系统中,目前大多数都采用自增压液氮罐作为低温源,但存在的问题是罐内压力无法精密调节、喷射液氮温度和流量不稳定、冷却温度无法准确控制以及冷却温度范围较窄等问题。为此本文提出了液氮罐内电加热压力调节解决方案,可很好的规避自增压液氮罐方式存在的问题,可实现宽泛区间内的低温温度和降温速度的精密控制。结合可编程分程PID控制器和石英灯加热器,更是能很好的实现高低温冷热交变温度的准确控制。[/b][/color][/size][align=center][size=16px][color=#339999][b]--------------------------------------------------------------[/b][/color][/size][/align][size=16px][color=#339999][b][/b][/color][/size][size=18px][color=#339999][b]1. 问题的提出[/b][/color][/size][size=16px] 在很多高等级工件和军用部件中需要进行温度疲劳试验,以降低采用了新材料、新结构及新工艺所带来了温度疲劳风险和提高安全性。温度疲劳试验是包含一些列升温过程和降温过程的温度交变过程,升温过程一般采用石英灯管阵列作为发热元件,降温过程一般采用强制冷却装置。[/size][size=16px] 在石英灯非接触加热过程中,灯管阵列中每根灯管的间距,距试验件的高度都经过精确计算,因此升温过程中试验件的升温速率和各区域的温度场均匀性都能得到保证。相对于升温过程,对于喷射液氮这种最常用的强制冷却方式,现有控制手段的不准确性使得试验件的降温速率和温度均匀性很难得到保证。比较典型的液氮喷射冷却系统如图1所示。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=液氮流量调节式温度交变控制系统,600,371]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308301118499926_3198_3221506_3.jpg!w690x427.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图1 液氮流量调节式温度交变控制系统[/b][/color][/size][/align][size=16px] 在图1所示的温度交变控制系统中,石英灯管阵列作为加热器为工件提供加热,来着自增压液氮罐的喷射液氮为工件提供冷却,液氮喷射流量由液氮调节阀进行控制。具体温度交变试验中,分程式PID控制器采集工件温度分别控制加热器加热功率和液氮喷射流量,使工件温度按照设定的升降温曲线进行变化,但这种冷却系统存在以下问题:[/size][size=16px] (1)自增压液氮罐是通过向液氮罐内导入室温大气使得罐内液氮汽化后的罐内压力增大来驱动液氮排出,很难实现微小液氮气体或液体的排出,因此自增压液氮罐常被用来直接灌注液氮,无法进行较精细的冷却温度控制。[/size][size=16px] (2)在室温大气进行液氮罐后,汽化液氮使得罐内压力增大但无法控制,虽然出于安全考虑采用了安全阀,但罐内压力的不稳定使得所排出的液氮温度自身也不稳定。[/size][size=16px] (3)液氮罐的进气采用手动调节阀进行控制,所以排出液氮的流量和温度基本无法控制,因此无法满足不同冷却温度和冷却速度对液氮流量的精细化调节和快速响应要求。[/size][size=16px] (4)尽管在液氮排出管路中采用了液氮调节阀来改变液氮喷射流量,但这种对温度严重不稳定流体进行流量调节的方式,很难做到冷却温度的准确控制,且液氮调节阀的流量调节精细度也十分有限。虽然可以通过加热器进行一些辅助调节,但液氮流体的温度和压力不稳定是无法进行冷却温度精密控制的主要原因。[/size][size=16px] (5)自增压液氮罐的液氮喷射冷却方式作为一种液氮流量调节,往往会因为液氮调节阀开度的变化使得液氮罐在大部分时间内其内部压力向较高方向变化。由于有安全阀进行放气,这往往会造成很多液氮的无效损失。[/size][size=16px] (6)由于在液氮管路中增加了液氮调节阀,调节阀一方面破坏了液氮管路的整体隔热防护,另一方面还需要对调节阀本身进行低温隔热防护。液氮在排出管路上的冷量损失以及受环境温度不稳定的影响,也是较难实现低温精密控制的因素之一。[/size][size=16px] 为了解决冷热温度交变过程中液氮强制冷却存在的上述问题,本文提出了一种采用液氮罐内直接电加热方式的液氮喷射流量调节解决方案,通过液氮罐内压力的精密控制,快速和精密调节液氮喷射流量,由此可很好地实现冷却温度和冷却速度的精密控制。[/size][b][size=18px][color=#339999]2. 解决方案[/color][/size][/b][size=16px] 解决方案所涉及的液氮电加热调压式温度交变控制系统如图2所示,即在密闭液氮罐内直接放置一个电加热器,通过改变此电加热器的加热功率来调节液氮罐内的压力。由于加热功率可以非常精确的进行控制,这使得液氮罐内的压力也可以实现准确调节,因此这种低温介质受控排出的方式可以进行较宽泛的低温区间进行冷却,既可以排出液氮气体,也可以排出液滴和流体,且响应速度快。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=液氮电加热调压式温度交变控制系统,590,322]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308301119254117_5512_3221506_3.jpg!w690x377.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图2 液氮压力调节式温度交变控制系统[/b][/color][/size][/align][size=16px] 解决方案中的另一个关键是采用了可编程的分程式PID控制器,即根据温度范围可自动进行加热和制冷控制。控制器具有编程功能,便于周期性的温度交变控制程序的设定。[/size][size=18px][color=#339999][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 综上所述,采用液氮罐内电加热压力调节解决方案,可完全消除目前采用自增压液氮罐存在的罐内压力无法精密调节、喷射液氮温度和流量不稳定和冷却温度无法准确控制等问题,可很好的实现宽泛区间的低温温度精密控制。结合可编程分程PID控制器,可很好的实现高低温冷热交变温度的准确控制。[/size][size=16px][/size][align=center][size=16px][b][color=#339999]~~~~~~~~~~~~~~~[/color][/b][/size][/align]
制冷加热系统是利用电能转化为热能的设备,工作范围比较广,为制药、化工、生物等行业的设备提供恒温的冷源和热源,那么无锡冠亚制冷加热系统怎么运行的呢? 制冷加热系统在被加热物体内部直接生热,因而热效率高,升温速度快,并可根据加热的工艺要求,实现整体均匀加热或局部加(包括表面加热),容易实现真空加热和控制气氛加热。在制冷加热过程中,产生的废气、残余物和烟尘少,可保持被加热物体的洁净,不污染环境。因此,制冷加热广泛用于生产、科研和试验等领域中。制冷加热系统装置是对金属材料加热效率较高、速度较快,低耗节能环保型的感应加热设备。 制冷加热系统能够提供冷源和热源的循环装置,工作范围宽广,制冷加热系统用于制药、化工、生物等行业,为反应釜、槽等提供热源和冷源,也可用于其他设备的加热和冷却,温度控制范围宽,全程不需更换导热介质,导热介质消耗少。全封闭循环系统,高温时导热流体不易挥发和氧化,低温下不易吸入空气中的水分,可延长导热流体的使用寿命,高温冷却、制冷功能,可以从高温直接降温。 制冷加热系统采用多功能报警系统和安全功能、板式换热器、管道式加热器提高加热和制冷速率,这样一来,运行更加平稳安全。