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在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造和操作化學(xué)和化學(xué)制藥實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用時(shí)(通常由溫度控制器、雙層夾套反應(yīng)釜、導(dǎo)熱液體和導(dǎo)熱軟管組成),經(jīng)常會忽略一些基本的但又很重要的因素,其結(jié)果是整套應(yīng)用設(shè)備均不能以最佳狀態(tài)運(yùn)行。
雖然理論上可以在設(shè)計(jì)階段計(jì)算出規(guī)格清單上的預(yù)定參數(shù),但只有實(shí)際測試才能顯示真實(shí)的實(shí)驗(yàn)效果。如果實(shí)踐與理論不符,相關(guān)責(zé)任人就會拼命尋找解釋、提出理論,但往往這些理論并不總是令人信服。
接下來,我們將談?wù)剬﹄p層夾套釜進(jìn)行溫控時(shí)的泵流量問題。
泵流量對功率傳輸?shù)挠绊?/strong>
加熱功率和制冷功率是選擇溫度控制器的重要參數(shù)。工程部門對整個(gè)系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)常常只依賴于性能數(shù)據(jù)(加熱功率和制冷功率)。然而,工程部門應(yīng)該更加熟悉功率傳輸與不同泵流量之間的關(guān)系。例如,如果認(rèn)為功率傳遞主要取決于雙層夾套容器的 "熱傳遞",而泵流量只起輔助作用,那就大錯(cuò)特錯(cuò)了。
“傳熱”在溫控過程起著重要作用,但在特定雙層夾套反應(yīng)釜的情況下,泵流量也起著非常重要的作用!它對功率傳輸有重大影響,因此不可被低估或忽略。
原則上,使用溫控設(shè)備進(jìn)行溫度控制時(shí)適用于以下情況:泵流量越大,可傳輸和交換的能量越多。
溫度控制器的設(shè)計(jì)有兩種不同的方法:一種是流量高而泵壓低的溫控設(shè)備,另一種是流量低而泵壓高的溫控設(shè)備。即使后者可以設(shè)成較低壓力,但同時(shí)也會抵消部分性能。因?yàn)閷τ谶@類溫度控制器,壓力越低意味著流量越小。
流量高意味著更好的功率傳輸
理想的泵曲線是在低壓條件下具有盡可能高的泵流量。這是因?yàn)槿绻脡禾?,雙層夾套玻璃釜可能受到擠壓而破裂。由此可以推斷,標(biāo)準(zhǔn)Unistat®泵有利于保護(hù)玻璃反應(yīng)釜,因?yàn)樗谙鄬Φ偷谋脡合绿峁┹^高的流量,因此比高壓力低流量的泵傳遞功率要快得多。為了能夠可靠、明確地證明這一論斷,必須將需要比較的溫度控制器與客戶應(yīng)用相連接,然后在相同的規(guī)格和條件下進(jìn)行測試。
在我們的分析中,加熱功率和制冷功率應(yīng)具有可比性,但泵流量則應(yīng)不同。然而測試非常耗時(shí)且成本較高。即使這樣做是有意義的,但幾乎沒有用戶愿意花時(shí)間去做!
那么如何證明上述論斷呢?其實(shí)不難實(shí)現(xiàn),例如通過一個(gè)帶可變泵速的溫度控制裝置就能做到。這樣就可以保持恒定的加熱和冷卻功率,并通過泵速對流量進(jìn)行可變調(diào)節(jié)。
總的來說,泵流量不僅影響夾套溫度,同時(shí)影響過程溫度。當(dāng)夾套溫度的功率傳遞減少時(shí),意味著過程溫度的功率傳遞也在降低。
綜上所述,除了加熱和制冷功率外,在設(shè)計(jì)和構(gòu)建應(yīng)用時(shí)還必須考慮液體流量。應(yīng)當(dāng)注意,導(dǎo)熱軟管過長或橫截面過小也會限制液體流量,因此會對應(yīng)用設(shè)置產(chǎn)生負(fù)面影響。