1400 درجه عملیات حرارتی کوچک قابل تنظیم با دمای بالا کوره الکتریکی آزمایشگاهی

1200 ° C HIGH- inficer ، درجه حرارت بالا - ، کوره ashing فرار سریع
در طراحی یک کوره ashing درجه حرارت 1200 درجه سانتیگراد- ، بهبود راندمان حرارتی و بهینه سازی سرعت فرار از پیشرفت های کلیدی است. کوره های سنتی Ashing از دست دادن حرارت شدید رنج می برند و در نتیجه مصرف انرژی زیادی ایجاد می شود. با این حال ، کوره جدید ، ترکیب عایق کامپوزیت چند لایه چند- با یک سیستم گردش خون جهت دار ، مصرف انرژی حرارتی را به بیش از 85 ٪ افزایش می دهد. حفره کوره از یک لانه زنبوری - شکل ، بالا- ساختار سرامیکی دما استفاده می کند ، که باعث افزایش سطح گرمایش می شود و تجزیه مواد فرار را از طریق طراحی گرداب هوا تسریع می کند و زمان Ashing را 40 ٪ کاهش می دهد.

برای افزایش بیشتر ثبات ، یک ماژول کنترل دما هوشمند ، دمای چندگانه را در کوره در زمان واقعی کنترل می کند و به صورت پویا نسبت مخلوط اکسیژن گاز {0} را تنظیم می کند تا از گرمای بیش از حد یا واکنش ناقص جلوگیری شود. داده های تجربی نشان می دهد که هنگام پردازش مداوم نمونه های بالای ماده آلی ، نوسانات دمای کوره را می توان در 5 درجه سانتیگراد کنترل کرد ، و میزان کربن باقیمانده Ashing کمتر از 0.3 ٪ است و به طور کامل مطابق با استانداردهای آزمایش محیطی است.

1200 درجه سانتیگراد بالا - inficer ، درجه حرارت بالا -} ، فرار سریع کوره ashing یک دستگاه دما {3} بالا است که به طور خاص برای نمونه سازی نمونه طراحی شده است. این دستگاه از گرمایش کارآمد ، فرار سریع و استفاده از حرارت زیاد برخوردار است. این برای نمونه هایی مانند مواد ارگانیک و قابل احتراق در آزمایشگاه ها یا محیط های کوچک صنعتی مناسب است. در زیر ویژگی های اصلی و نکات برجسته طراحی آن وجود دارد:

I. اهداف اصلی و اهداف طراحی

درجه حرارت بالا: با داشتن حداکثر دمای عملکردی 1200 درجه سانتیگراد ، نیازهای کاملی از اکثر نمونه ها (مانند زغال سنگ ، زیست توده ، پلاستیک و مواد غذایی) را برآورده می کند ، و از احتراق کامل و فرار مواد آلی و یک مقدار خاکستر معدنی معدنی باقیمانده پایدار برخوردار می شود.

راندمان حرارتی بالا: با بهینه سازی ساختار کوره ، روش گرمایش و مواد عایق ، از دست دادن گرما کاهش می یابد و در نتیجه میزان مصرف گرما بیش از 30 ٪ بیشتر از کوره های سنتی Ashing و کاهش مصرف انرژی است.

فرار سریع: گردش خون افزایش یافته و یکنواختی دما در کوره زمان را از گرمایش نمونه تا تکمیل ASHING کوتاه می کند و باعث افزایش کارایی پردازش می شود. (فرآیندهای سنتی Ashing چندین ساعت طول می کشد ، در حالی که این دستگاه بسته به حجم نمونه می تواند زمان را به 1-2 ساعت کاهش دهد.)

ii. ساختار کلیدی و طراحی مؤلفه

1. سیستم گرمایشی: گرمایش کارآمد و افزایش سریع درجه حرارت

عناصر گرمایشی: یا نیکل-}} مقاومت آلیاژ کروم یا لوله های گرمایش سرامیکی استفاده می شود. اولی مقاوم در برابر درجه حرارت 2- (عملکرد پایدار تا 1200 درجه سانتیگراد) و گرمایش یکنواخت را فراهم می کند ، در حالی که دومی مقاومت اکسیداسیون پیشرفته ای را ارائه می دهد و برای مدت طولانی- term بالا {5-}} term مناسب است. عناصر گرمایش در پیکربندی "بسته بندی" یا "پایین + طرف" ، نزدیک به دیواره کوره ، به حداقل رساندن فاصله انتقال حرارت و دستیابی به افزایش سریع دمای (میزان گرمایش تا 20-30 درجه سانتیگراد در دقیقه) ترتیب داده می شوند.

سیستم کنترل دما: مجهز به یک ترموستات PID هوشمند ، از کنترل دما از 0- 1200 درجه سانتیگراد (با دقت 1 درجه سانتیگراد) پشتیبانی می کند. سطح شیب دار دما را می توان تنظیم کرد (به عنوان مثال ، دمای پایین- گرم شدن دما برای تبخیر رطوبت ، و به دنبال آن بالا- سوزاندن دما تا ashing) ، از جلوگیری از دست انداز نمونه و کک جلوگیری می کند. یک سنسور دما {{11 {ساخته شده (به عنوان مثال ، یک ترموکوپل K {12} type) بازخورد در زمان واقعی را در مورد دمای کوره برای جلوگیری از گرمای بیش از حد فراهم می کند.

2. کوره و عایق: کاهش گرما را کاهش داده و کارایی را بهبود بخشید

مواد کوره: لایه داخلی از آجرهای چگالی mullite یا صفحات کاربید سیلیکون از چگالی بالا -}}}}}}}}}}}. سطح صاف چسبندگی نمونه را کاهش داده و تمیز کردن را تسهیل می کند. حجم کوره با توجه به الزامات (به عنوان مثال ، 10-50L برای پردازش دسته ای کوچک) طراحی شده است. سوراخ های تهویه داخلی برای تسهیل گردش هوا با یک فن فراهم شده است.

عایق: از ساختار عایق کامپوزیت چند لایه multi- استفاده می شود:

لایه داخلی: بالا -} مقاومت دما پشم فیبر سرامیکی (مقاوم در برابر دما بیش از 1400 درجه سانتیگراد) با هدایت حرارتی کم برای کاهش از دست دادن گرمای تابشی.

لایه میانی: آجرهای عایق سبک برای افزایش پایداری ساختاری.

لایه بیرونی: لایه بازتابنده فویل آلومینیومی برای بازتاب پرتوهای مادون قرمز و قفل بیشتر در گرما.

طراحی کلی دمای سطح پوسته کوره را دمای 60 درجه سانتیگراد نگه می دارد و باعث کاهش آلودگی گرمای محیطی می شود.

3. نوسانات و سیستم اگزوز: بهره وری را افزایش می دهد

تهویه اجباری: یک دمای بالا- {{1} fan مقاوم در قسمت پایین یا عقب کوره نصب می شود تا هوای گرم درون کوره گردش کند و حتی از گرمایش نمونه و تسریع در تخلیه Valatiles (مانند دود و بخار آب) نیز اطمینان حاصل کند.

مجرای اگزوز: یک درگاه اگزوز با ارتفاع معقول - to - نسبت به قطر در بالا یا طرف طراحی شده است ، به یک دودکش خارجی یا دستگاه تصفیه اگزوز (مانند فیلتراسیون کربن فعال) متصل شده است. این مانع از تجمع فرار از داخل کوره می شود ، که می تواند بر میزان آسیانگ تأثیر بگذارد ، و همچنین گازهای مضر (مانند گوگرد و اکسیدهای نیتروژن) را نیز درمان می کند.

iii ایمنی و طراحی عملیاتی

محافظت از ایمنی:

زنگ هشدار و قدرت {0- عملکرد خاموش: به طور خودکار قدرت گرمایش را خاموش می کند و هنگامی که دما از نقطه تعیین شده بیش از 10 درجه سانتیگراد باشد ، زنگ خطر را صادر می کند.

حفاظت از نشت و محافظت از اضافه بار: از خطرات ناشی از خرابی مدار جلوگیری کنید.

قفل درب: هنگام باز شدن درب ، به طور خودکار گرمایش را به حالت تعلیق در می آورد تا از سوختگی جلوگیری شود.

راحتی عملیاتی:

مجهز به یک رابط صفحه لمسی ، به طور شهودی منحنی های دما و زمان اجرا را نشان می دهد و از صرفه جویی و یادآوری برنامه پشتیبانی می کند.

درب کوره دارای دما بالا -- مهر و موم سیلیکون مقاوم است ، از مهر و موم محکم و به حداقل رساندن نشت گرما برخوردار است.

دارندگان نمونه قابل تنظیم (مانند دارندگان Crucible) در اندازه های مختلف (پرسلن ، کوارتز و غیره) صلیبی را در خود جای می دهند.

IV سناریوهای کاربردی

کاربردهای آزمایشگاهی: تجزیه و تحلیل خاکستر زغال سنگ ، تجزیه و تحلیل سوخت زیست توده ، تعیین میزان خاکستر در مواد غذایی ، تجزیه و تحلیل بقایای سوزاندن پلاستیک/لاستیکی و غیره.

کاربردهای کوچک صنعتی: پیش درمانی نمونه (برای از بین بردن ناخالصی های آلی) قبل از ذوب فلز گرانبها ، فعال سازی حامل کاتالیزور و غیره. V. مقایسه مزایا با کوره های سنتی

ویژگی

کوره های سنتی ashing

1200 درجه سانتیگراد با راندمان حرارتی بالا کوره سریع

راندمان حرارتی کم (تقریباً 40-50 ٪) بالا (70 ≥)

سرعت گرمایش آهسته (5-10 درجه سانتیگراد در دقیقه) سریع (20-30 درجه سانتیگراد در دقیقه)

مدت زمان طولانی (3-6 ساعت) کوتاه (1-2 ساعت)

میانگین یکنواختی دما (اختلاف دما 5-10 درجه سانتیگراد) عالی (اختلاف دما ± 2-3 درجه سانتیگراد)

مصرف انرژی کم کم (صرفه جویی در مصرف انرژی بیش از 30 ٪)

از طریق طرح فوق ، این تجهیزات به نمونه سریع و کارآمد در دمای 1200 درجه سانتیگراد دست می یابند ، در حالی که هم بهره وری انرژی و هم ایمنی را حفظ می کنند ، نیازهای تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی و پردازش صنعتی مقیاس {1} را برآورده می کنند.

در آینده ، این فناوری می تواند به تصفیه پسماندهای خطرناک گسترش یابد. به عنوان مثال ، همزمان-} عقیم سازی دما و Ashing از زباله های پزشکی می تواند به طور مؤثر گسترش پاتوژن ها را مسدود کند. علاوه بر این ، برای بازیابی فلزات گرانبها از زباله های الکترونیکی ، فرار سریع این مواد می تواند تلفات اکسیداسیون فلزی را کاهش دهد. تیم تحقیق و توسعه در حال حاضر در حال بررسی راه حل های نسوز برای دمای حتی بالاتر (1500 درجه سانتیگراد) است ، به امید دستیابی به پیشرفت های گسترده تر در مناطقی مانند آزمایش مواد هوافضا.