Сушильные шкафы -- их предназначение и применение. Сушильные шкафы используются для сушки и полимеризации образцов, для термических испытаний, стерилизации и определения содержания твердого остатка. Другие часто используемые названия сушильных шкафов – сухожары и суховоздушные стерилизаторы. Строго говоря, последние отличаются от обычных сушильных шкафов наличием программно заданных одного или нескольких режимов температура и время выдержки.
Сушка или прокалка различных образцов - это испарение воды или другой жидкости с поверхности, а также жид кости, содержащейся внутри материалов. Сушить можно и на разогретой плите. Удобно, но не всегда применимо из-за возрастающих требований к равномерности сушки и точности поддержания температуры. Простая, казалось бы, опе рация, такая как сушка лабораторных образцов, усложняет ся требованиями к получению строго определенных результатов, а это, в свою очередь, неизбежно приводит к необходимости правильного выбора сушильного оборудования в соответствии с поставленной задачей.
ЛАБОРАТОРНАЯ СУШКА
Самый простой способ сушки - это поставить сырые изделия на плоскую греющую поверхность сушильной плиты, где для нагрева ис пользуется открытая поверхность, изготовленная из нержавеющей стали. Сушильные плиты применяются в тех случаях, когда проб очень много, масса отдельной пробы небольшая, их необходимо часто менять, да еще при этом вести визуальное наблюдение за процессом сушки или прокалки. перенос тепла по всему рабочему пространству. Все эти «ухищрения» немного уменьшают неравномерность температуры по рабочей каме ре. Сушильный шкаф получается простым в пользовании. Он оснащается недорогим регулятором температуры с задатчиком в виде лимба со шкалой, имеет естественную вентиляцию рабочей камеры. От такого сушильного шкафа нельзя требовать высокой точности и равномерности температуры. Он должен быть надежным, недорогим и применяться только там, где его невысокие технические возможности достаточны для данного техпроцесса.
СУШИЛЬНЫЙ ШКАФ С ЦИРКУЛЯЦИЕЙ ВОЗДУХА
Для выравнивания температуры в рабочей камере сушильного шкафа необходимо интенсивно перемешивать находящийся там воздух. Простые сушильные шкафы без принудительно го перемешивания воздуха изготавливаются только не больших размеров и имеют ограниченное применение. Для интенсивного перемешивания воздуха в сушильном шкафу устанавливают центробежный вентилятор, обеспечивающий принудительную циркуляцию воздушного потока в рабочем пространстве, что позволяет выравнивать температуру по всему объему рабочей камеры. Нагревательная камера должна иметь конструкцию, которая обеспечивает полное перемешивание воздуха по всему рабочему объему. Сушильные шкафы могут изготавливаться с рабочей температурой до 500 градусов. Это позволяет производить сушку и прокалку различных веществ с выделением химически связанной влаги. Сушильные шкафы с циркуляцией воздуха оснащаются термо контроллерами с цифровой индикацией, отличаются высокой точностью поддержания и хорошим выравниванием температуры по объему рабочей камеры. В таких шкафах можно обеспечить нагрев с заданной скоростью, требуемые выдержки на определенных температурах и ве дение программного разогрева по заданной траектории. Рабочая каме ра изготавливается обычно из нержавеющей стали, плотно закрывает ся дверью с резиновым уплотнением. На двери рабочей камеры может устанавливаться смотровое окно. Несмотря на внешнюю простоту, расчет газодинами
Плиты имеют разные конструкции. Греющая поверхность может быть плоской или в виде двух заглуб ленных секций, позволяющих производить нагрев в «песчаных банях». Сушильные пли ты оснащаются регулятором температуры, обеспечивающим поддержание заданной температуры поверхности. В то же время открытая греющая поверхность, загрузка на горячую поверхность холодных тиглей, влияние воз душных потоков окружающей среды и другие, постоянно вносимые возмущения приводят к тому, что точность задания температуры грею щей поверхности будет невысокой. Сушильная плита устанавливается обычно в вытяжном шкафу, а силовое и регулирующее оборудование плиты находятся в отдельном блоке управления. Как бы не была удобна сушильная плита, но все же у нее греет только одна плоская поверхность. Нагрев колбы или тигля ведется че рез плоское дно, отсюда неизбежно получается неравномерный на грев. Если при сушке необходима равномерная температура по всему объему нагреваемой массы, тогда применяют сушильный шкаф. В ра бочих камерах сушильных шкафов прогревается весь объем загружен ной сырой массы. Сушка или прокалка получается более равномер ной. ПРОСТОЙ
СУШИЛЬНЫЙ ШКАФ
Сушильный шкаф обычно имеет рабочую камеру, которая плотно закрывается дверью с резиновым уплотнением. В простейших случаях камера изготавливается из нержавеющей стали. Для сушки нужна рав номерная температура по всему объему рабочей камеры. Однако температура у стенок с нагревателями всегда выше, чем в середине рабо чей камеры, куда тепло передается по воздуху, который является ки воздушных пото ков сушильных шкафов очень сло жен. Правильно спроектировать и изготовить сушиль ный шкаф могут только специалисты, имеющие подобный опыт. Сушильные шкафы, изготавливае мые серийно, име ют разные конструкции и раз меры. Требуется только понимание технических возможностей сушиль ного оборудования и умение выбирать из всей предлагаемой номенклатуры.
очень плохим проводником тепла. Поэтому, полки, изготовленные из листовой нержавеющей стали, слу жат не только для разме щения образцов. Они пред назначены также для выравнивания температуры по объему рабочей камеры за счет теплопередачи от нагретых стенок. В полках имеется множество отверстий, через которые происходят циркуляция воздуха и
ВАКУУМНЫЙ СУШИЛЬНЫЙ ШКАФ
Вакуумный сушильный шкаф предназначен для нагрева и сушки различных материалов в вакууме при наличии газовыделений, но до пускается работа и при атмосферном давлении. Он незаменим, когда требуется удаление газов из вязких жидкостей или компаундов. Нагрев мирования рабочей камеры. На наружной поверхности муфеля намотан гибкий нагревательный элемент. Передний проем муфеля закрывается дверью, шарнирно закреп ленной на каркасе шкафа. На внутренней стороне двери (по перимет ру) закреплено уплотнение из термостойкой силиконовой резины. Два откидных болта поджимают дверь к переднему торцу муфеля, обеспечивая тем самым герметизацию муфеля. На двери рабочей камеры может устанавливаться смотровое окно с подсветкой рабочего пространства сушильного шкафа. Вакуумная система состоит из вакуумного насоса, коммутационных вентилей и соединительных трубопроводов. Для измерения оста точного давления в муфеле применяется стрелочный вакуумметр. Вакуумные сушильные шкафы оснащаются термоконтроллерами с циф ровой индикацией. Они обеспечивают высокую точность поддержания температуры в рабочей камере.
одновременно с вакуумированием позволяет получить однородную жидкую массу без пузырьков. Таким однород ным компаундом можно заливать, например, раз личные обмотки для по следующей полимериза ции с целью получения высококачественной мо нолитной структуры. Вакуумный сушильный шкаф имеет прочный герметичный муфель из нержавеющей стали. Муфель должен выдерживать давление наружного атмосферного воздуха после вакуума. Требования к процессу сушки, прокалки бывают очень разными, поэтому неизбежно появляется сушильное оборудование разных конструкций: от простых сушильных плит до сложных вакуумных сушильных шкафов. Если этого набора недостаточно, тогда необходимо проектировать новое сушильное оборудование, которое позволит решить очередную технологическую проблему.