Huber加热循环器是一种集精确控温、循环泵送和温度均匀化功能于一体的实验室及工业设备,广泛应用于化学合成、材料测试、生物制药等领域,为反应体系提供稳定可控的热环境。其核心设计围绕“加热-循环-控温”三大模块,通过闭环控制系统实现温度的动态平衡。
加热模块采用高导热合金电阻丝或陶瓷加热片,配合智能PID算法,可实现-80℃至300℃的宽温域调节(部分型号支持400℃以上)。循环系统由耐腐蚀离心泵驱动,通过硅胶管或不锈钢管道将导热介质(如硅油、水或乙二醇混合液)输送至反应容器,形成强制对流循环,确保热传递效率达95%以上。温度传感器(通常为PT100铂电阻)实时监测介质温度,反馈至微处理器调整加热功率,实现±0.01℃的高精度控温(实验室级设备)。
一、温度控制与核心驱动系统
控制器(Control Unit/HMI):
功能:设备的“大脑”,负责设定温度、监控运行状态、执行控制算法(如PID)、显示参数和报警。
组成:通常包括微处理器、触摸屏或显示屏、操作按键。
特点:支持程序控温、远程通讯(USB,Ethernet,RS232)、数据记录等功能。
加热系统:
加热元件:通常是浸入式电加热管(Immersion Heater),功率高、响应快、寿命长。
控制方式:通过固态继电器(SSR)或可控硅(SCR)实现无级功率调节,确保升温平稳、控温精确。
制冷系统(适用于加热制冷一体机型)
压缩机(Compressor):制冷循环的动力源,将低温低压气态制冷剂压缩成高温高压气体。
冷凝器(Condenser):
风冷式:通过风扇强制空气冷却制冷剂。
水冷式:通过冷却水带走热量。
膨胀阀/毛细管(Expansion Valve/Capillary Tube):节流降压,使高压液态制冷剂变为低压低温湿蒸汽。
蒸发器(Evaporator):制冷剂在此吸收导热液的热量而蒸发,实现降温。通常为盘管式,浸没在循环液中。
二、循环与流体管理系统
循环泵(Circulation Pump):
功能:提供动力,驱动导热液在设备内部和外部回路中循环。
类型:多为离心泵或磁力驱动泵(无密封,防泄漏)。
特点:耐高低温、耐化学腐蚀、流量稳定、噪音低。
储液罐(Expansion Tank/Bath Chamber):
功能:容纳导热液,作为液体的储存和缓冲空间。
结构:通常带有液位计、加液口、排液阀和溢流口。
材质:不锈钢(如316L),耐腐蚀。
循环管路(Piping&Hoses):
连接设备内部各部件以及外部负载的管道或软管。
材质需耐温、耐压、耐化学腐蚀(如不锈钢、特氟龙PTFE、EPDM橡胶)。
过滤器(Filter):
安装在泵的入口处,过滤导热液中的颗粒杂质,保护泵和换热器。
可拆卸清洗或更换。
三、传感器与安全保护系统
温度传感器:
主传感器:通常为Pt100或Pt1000铂电阻温度计,安装在流体出口处,用于精确测量和反馈实际温度。
辅助传感器:可能有多个,用于监测不同位置(如加热区、制冷区)的温度。
安全保护装置:
过温保护(Over-Temperature Protection):独立于主控系统的双金属或电子温控器,当温度失控时自动切断加热电源。
低液位保护(Low-Level Protection):液位开关或传感器,液位过低时停机,防止干烧。
压力/流量开关(部分型号):监测系统压力或流量异常。
漏电保护:保障电气安全。
四、外部接口与辅助组件
快速接头(Quick Connectors):
设备前后通常配有进液口(IN)和出液口(OUT)的快速接头,方便与外部设备连接和断开。
排气阀(Vent Valve):
位于系统最高点,用于在加液后排出管路中的空气,避免气阻。
外壳与机架:
支撑和保护内部组件,提供良好的散热和电磁屏蔽。
设计符合人体工程学,便于操作和维护。
通讯接口:
如USB、RS232、Ethernet、模拟输出(4-20mA/0-10V),用于连接电脑、PLC或其他控制系统,实现远程监控和数据采集。
五、工作介质(导热液)
虽然不是设备的“硬件”部分,但导热液是系统不可少的组成部分。
常见类型:
硅油(Silicone Oil):宽温域(-50°C~200°C+),化学惰性好。
乙二醇水溶液:适用于低温(-20°C~100°C),防冻。
芳香烃油:高温专用(>200°C)。
选择原则:根据工作温度范围、粘度、化学兼容性和安全性选择。