Aplicação de tanque/banho-maria de circulação de água com temperatura constante e baixa temperatura em processo experimental

O tanque de circulação de água com temperatura constante e baixa temperatura é um equipamento de controle de temperatura comumente usado em laboratórios, principalmente para fornecer água de resfriamento circulante a uma temperatura constante baixa ou específica. É amplamente utilizado em diversas áreas experimentais, como química, biologia, materiais e farmacêutica, sendo particularmente adequado para experimentos que exigem controle preciso de temperatura. A seguir, apresentaremos os princípios básicos, os principais cenários de aplicação e as precauções de uso dos tanques de circulação de água com temperatura constante e baixa temperatura.
1. Princípio básico do banho-maria de laboratório com circulação de água:

O princípio fundamental de um banho-maria de laboratório é reduzir a temperatura da água por meio de um sistema de refrigeração e mantê-la na temperatura definida. O fluido refrigerante no reservatório é resfriado pela unidade de refrigeração e, em seguida, o fluido refrigerante em baixa temperatura é transportado para o dispositivo que requer controle de temperatura por meio de uma bomba de circulação, circulando continuamente para garantir que todo o sistema permaneça estável na temperatura definida.

Um banho-maria de circulação típico de laboratório possui os seguintes componentes principais:

Sistema de refrigeração:Geralmente inclui um compressor, um condensador e um evaporador, usados ​​para reduzir a temperatura do líquido refrigerante.

Bomba de circulação:Transporte o líquido refrigerante até o dispositivo experimental e retorne o líquido resfriado ao tanque de água para restabelecer a circulação.

Sistema de controle de temperatura:Utilizando controle PID e outras tecnologias para controlar com precisão a temperatura dentro do tanque de água e manter condições experimentais estáveis.

Pia e encanamento:O líquido refrigerante no reservatório circula continuamente durante o experimento, e a tubulação é usada para transportar o líquido refrigerante até o dispositivo experimental que requer controle de temperatura.

2. Principais cenários de aplicação de tanques de circulação de água com temperatura constante em baixas temperaturas:
Resfriamento de equipamentos de alta temperatura:

Em alguns processos experimentais de alta temperatura, como reatores de aquecimento ou evaporadores rotativos, tanques de circulação de água com temperatura constante e baixa temperatura podem resfriar rapidamente o equipamento, evitando que o excesso de temperatura afete os resultados experimentais e prolongando a vida útil do equipamento.
Resfriamento de reator químico:

Em reações químicas, a temperatura tem um impacto significativo em fatores como a velocidade da reação, a seletividade e o rendimento. O tanque de circulação de água com temperatura constante em baixa temperatura permite regular com precisão a temperatura do reator, possibilitando assim um controle preciso do processo de reação química.
Ambiente de cultivo em baixa temperatura:

Em experimentos biológicos, tanques de água circulante com temperatura constante e baixa temperatura são comumente usados ​​para o cultivo em baixas temperaturas, especialmente para o cultivo de microrganismos ou células com requisitos rigorosos de temperatura, para garantir que os sujeitos experimentais cresçam na temperatura ideal e evitar variações causadas por flutuações de temperatura.
Suporte para controle de temperatura em instrumentos de precisão:

Alguns instrumentos de precisão, como microscópios eletrônicos, espectrômetros, etc., geram calor durante a operação, o que afeta a estabilidade do instrumento. Ao utilizar um tanque de água com circulação de temperatura constante e baixa temperatura para controle térmico, é possível garantir a estabilidade do instrumento e a precisão das medições.
Testes de materiais e pesquisa de propriedades físicas:

O coeficiente de expansão térmica, a condutividade térmica, a resistência e outras propriedades físicas dos materiais geralmente estão intimamente relacionadas à temperatura. Tanques de água com circulação a baixa temperatura e temperatura constante podem fornecer diferentes condições de temperatura para testes, auxiliando pesquisadores no estudo do comportamento de materiais em diferentes temperaturas.

3. Precauções para o uso de tanque de circulação de água com temperatura constante em baixa temperatura:
Seleção do líquido de arrefecimento:

Escolha o fluido refrigerante apropriado de acordo com os requisitos experimentais; os fluidos refrigerantes mais comuns incluem água pura, solução de etilenoglicol, etc. Deve-se observar que a viscosidade, a condutividade térmica e a corrosividade do fluido refrigerante para os materiais do equipamento podem afetar o experimento.
Manutenção e limpeza regulares:

O líquido refrigerante no reservatório deve ser trocado regularmente para evitar o acúmulo de impurezas e consequente comprometimento da eficiência de resfriamento. Simultaneamente, o condensador, a bomba de circulação e outros componentes do equipamento também devem ser inspecionados e receber manutenção periódica para garantir o seu funcionamento normal.
Configurações de controle de temperatura:

Ao ajustar a temperatura, é necessário seguir os requisitos experimentais para evitar ultrapassar a faixa de controle de temperatura do equipamento, a fim de prevenir danos ao equipamento ou falhas no experimento. Além disso, resfriamento ou aquecimento rápidos podem ter efeitos adversos em certos experimentos, sendo recomendável, sempre que possível, a escolha de uma curva de ajuste de temperatura suave.
Operação segura:
Ao operar um tanque de circulação de água com temperatura constante em baixa temperatura, é necessário evitar o contato direto com o fluido refrigerante frio para prevenir queimaduras por congelamento. Durante o experimento, o equipamento deve ser colocado em uma área bem ventilada para evitar que altas temperaturas ou luz solar direta o afetem.
4. Resumo:

Os banhos-maria termostáticos de laboratório desempenham um papel indispensável em experimentos modernos, garantindo o controle preciso da temperatura e a estabilidade experimental. Seja para o resfriamento de reações químicas, o cultivo de amostras biológicas em baixa temperatura ou a regulação da temperatura de instrumentos de precisão, os banhos-maria termostáticos atendem eficazmente às necessidades experimentais e proporcionam praticidade ao trabalho dos pesquisadores.