Лабораторные сушильные шкафы
Сфера применения
Сушильные шкафы или сухожары способны выполнять широкий спектр операций, включая выпаривание, сушку, стерилизацию образцов и так далее.
Сушка. Процесс уменьшения количества влаги внутри образца. Наибольшее распространение такие операции получили в биологических лабораториях, на предприятиях пищевой промышленности. При работе с материалами, легко поддающимися разрушению, целесообразно использование вакуумных печей, снижающих температуру кипения воды, и позволяющих проводить сушку без значительного увеличения температуры. Для работы с мелкодисперсными частицами подходят печи с функцией гравитационной конвекции, сохраняющие образцы в состоянии покоя.
Стерилизация. Процедура удаления с лабораторной посуды и других предметов микроорганизмов. Проводится с поддержанием температуры не меньше 160 градусов в течение одного часа.
Отжиг. Процедура снижения твердости металла или стекла путем его нагрева с последующим охлаждением. Обеспечивает рост пластичности материалов, упрощает возможности работы с ним, включая резку, формовку. Потребность в отжиге существует в первую очередь в металлургической промышленности и в металловедении.
Испарение. Процесс увеличения концентрации веществ путем устранения из них определенного количества влаги. Позволяет также определять температуру плавления различных материалов.
Отверждение. Процесс повышения прочностных характеристик материала в результате термического воздействия на него. На сегодня данная технология является одной из основных при работе с различными клеями, эпоксидными смолами, пластиками, полимерами и так далее.
В процессе проведения разнообразных исследований материалов посредством температурного нагрева определяются такие параметры образцов как, определение максимальной сопротивляемости растяжению, стойкости к деформациям, прочности и так далее. При производстве микроэлектроники сушильные шкафы обеспечивают возможность припоя на платах. В криминалистике при нагреве в вакууме образцов проводят дактилоскопические исследования. Применяются сушильные шкафы для выполнения разного рода исследований в экологических лабораториях и многих других отраслях.
Принципы устройства оборудования
Основными составными частями любого сушильного шкафа выступают:
Корпус. Выполненный из нержавеющих сталей, он эффективно противостоит внешнему механическому воздействию.
Изоляция. Применение теплоизоляционных материалов позволяет снизить расходы энергии на поддержание в камере заданной температуры.
Камера. Выполнена из нержавеющих марок стали и служит основным пространством для размещения образцов.
Полки. С целью максимально полного использования полезного объема камеры, она предполагает установку полок различной конфигурации.
Дверца. Выполненная из металла с теплоизоляцией и дополнительной асбестовой прокладкой, она позволяет удерживать тепло внутри камеры.
Блок управления. Располагается с наружной стороны корпуса, обеспечивает управление рабочими процессами и отслеживание параметров проводимых действий.
Воздухонагреватели. Трубчатые конструкции, обеспечивающие подачу горячего воздуха внутрь камеры.
Вентилятор. Обеспечивает наличие конвекции (перемещения воздушных потоков), гарантируя за счет этого равномерность температуры по всему объему.
Температурный датчик. Обеспечивает постоянный замер температуры в камере и ее отображение на панели управления.
ПИД-регулятор. Отвечает за поддержание стабильной температуры, заданной оператором для конкретного рабочего задания.
Средства защиты. Представлены термостатами, сетевыми выключателями и другими элементами, отключающими шкаф в случае перегрузки, скачков напряжения и так далее.
Принципы работы
В основе функционирования любых сушильных шкафов лежит конвекция тепловой энергии. Электрические нагревательные элементы генерируют «сухое тепло». Горячий воздух постепенно вытесняет холодный, а наличие вентилятора позволяет эффективно перемешивать воздух по всему пространству рабочей камеры. В результате температура оказывается одинаковой в каждой точке объема, обеспечивая идентичные условия сушки для всех предметов, помещенных внутрь. Образующийся при этом пар выводится через систему вентиляцию, снижая уровень влажности внутри.
В зависимости от проводимых исследований подбирается соответствующая программа с возможностью изменения в течение времени температуры, выдерживания ее и так далее.
Виды сушильных шкафов
На сегодня в сегменте представлен большой выбор сухожаров различных видов, обладающих своими индивидуальными особенностями.
Стандартные. Обеспечивают возможность нагрева до температуры +300 градусов. За счет наличия цифрового управления позволяют с высокой точностью поддерживать заданный температурный режим, использовать сложные алгоритмы работы.
Сверхмощные. Востребованы в промышленности при проведении исследований , связанных с определением характеристик почвы, различных агрегатов, проведения сушки биологических экземпляров.
Высокотемпературные. Предусматривают возможность максимальной температуры до +500 градусов. Для этого их корпус имеет дополнительную изоляцию, используются более мощные нагревательные элементы.
Вакуумные. Востребованы при работе с материалами, не выдерживающими высоких температур. В условиях безвоздушного пространства температура кипения воды существенно снижается. Минимизирует процессы окисления образцов.
С принудительной конвекцией. Наличие встроенного вентилятора позволяет достичь оптимального перемешивания нагретого воздуха, добиться одинаковой температуры на всех участках камеры.
С гравитационной конвекцией. Не предусматривает вентиляторов, теплый воздух поднимается вверх под действием гравитации. С точки зрения прогрева камеры возможно появление «мертвых зон». Более доступны по цене на фоне моделей предыдущего вида.
Параметры выбора сушильных шкафов для лаборатории
На сегодня на рынке представлено большое количество сушильных шкафов, от небольших моделей до настоящих промышленных гигантов, различающихся между собой техническими характеристиками, в первую очередь температурным диапазоном.
Среди параметров, представляющих наибольшую важность, необходимо выделить:
- предназначение оборудования;
- доступные температуры;
Практика показывает, модели с поддержкой больших температур обладают более высокой стоимостью, кроме того, для них свойственна меньшая точность поддержания заданного температурного режима.
- размеры камеры;
В расчет необходимо принимать не только общий объем, но и геометрические размеры, возможности максимальной полноты возможностей использования полезного объема. Учесть необходимо факт длительности прогрева камер с большим объемом.
- стабильность температуры;
Во многих случаях стабильность поддержания необходимой температуры выступает основополагающим компонентом успешного проведения исследования или выполнения производственной задачи.
- класс энергопотребления;
Мощность и уровень энергопотребления являются параметрами, оказывающими непосредственное влияние на себестоимость использования лабораторного оборудования (затраты на электроэнергию).
- наличие вытяжной вентиляции;
При работе с веществами, способными выделять опасные, коррозионные или токсичные вещества, необходимо наличие эффективной вытяжной вентиляции. Для работы с летучими соединениями требуется использование моделей во взрывобезопасном исполнении.
- время восстановления;
Данный параметр указывает на время, необходимое сушильному шкафу для восстановления заданной температуры, например, после открытия дверцы и частичного охлаждения воздуха внутри камеры. Чем меньше это время, тем лучше.
- материалы изготовления;
Оптимальным вариантом, как для наружного корпуса, так и внутренней камеры, является нержавеющая сталь. Вариант стали с оцинкованной поверхностью относится к числу бюджетных и менее долговечных. Качественная теплоизоляция ускоряет нагрев, снизить расход энергии.
- тип управления;
Наибольшую эффективность имеют модели, обладающие цифровым управлением. Они позволяют добиваться высокой точности при установке температуры, ее поддержании, а также использовании сложных режимов нагрева.
Опираясь на свои потребности, каждый покупатель должен подбирать модель сушильного шкафа в соответствии с предстоящими задачами. В одном случае важнейшим параметром является возможность поддерживать высокую температуру, для другого случая максимально точно выдерживать температурный режим, для третьего иметь вместительную рабочую камеру.
Компания UED реализует на российском рынке широкий спектр высококачественного лабораторного оборудования, обладающего всеми необходимыми сертификатами. Среди них и сушильные шкафы различных моделей. Наши специалисты всегда готовы помочь консультацией по вопросам подбора оборудования и организовать доставку сухожаров в любой из российских регионов или страны СНГ.