如何为旋转蒸发仪选择合适的冷却水循环机？
如何为旋转蒸发仪选择合适的冷却水循环机？
2022-08-22 15:25 来源: 长流仪器冷水机
原标题：如何为旋转蒸发仪选择合适的冷却水循环机？
为蒸发实验选择合适的冷却方法，对于整个系统的性能、经济性和效率的影响是超乎想象的。作为蒸馏过程的必需阶段，目前大家常用的冷凝方式主要包括：使用干冰冷凝器、配备或自行搭建冷却循环体系，以及使用自来水进行蒸汽的冷却。但在大多数情况下，需要选购冷却水循环机来做配套设备。
冷却水循环机在运行时，通过其制冷系统将加注在水箱中的冷却液冷却，由内置的泵将冷却液泵入冷凝管，吸收冷凝器内蒸汽的热量，以达到冷凝的效果，最后将温度升高的冷却液再次回流到水箱进行降温，如此循环交换冷却，实现为旋转蒸发系统提供稳定的冷凝温度，同时有效避免使用自来水时可能发生的季节性温度波动。而且选择高效、环保的冷水机，替代自来水冷却，也有助于实验室节约用水。
在选购合适的冷却水循环机时，需要考虑的重要因素包括：
01、最低冷凝温度和相应的制冷量
02、循环压力
03、循环流量
04、合适的配件
05、冷水机选型指南
01、最低冷凝温度和相应的制冷量
冷却液的最低温度，需要低于旋蒸冷凝管以最佳速率冷凝溶剂蒸汽的温度。该温度由溶剂的沸点决定。在进行冷却水循环机温度选择和设定时，一般建议遵从“20法则”，即加热锅温度和蒸汽温度、蒸汽温度和冷凝器温度之间各设置20℃的温差。例如，将加热锅温度设置为60℃，调整系统的真空设置以产生40℃ 的溶剂蒸汽，并在 20℃下进行冷凝操作。所以，溶剂蒸汽温度比加热锅温度低20℃，冷凝器温度比蒸汽温度低20℃。
冷却水循环机能提供的温度越低，冷凝效果越好。冷却水循环机通常在20℃或常温时具有最大的冷却能力，即理想状态下的最大制冷功率参数，这也经常是厂家标注的名义制冷功率。比如长流仪器的LX-1000冷却水循环机，在水温20℃时制冷量1000W，而在水温5℃时制冷量减半，也就是制冷能力大约500W。
随着温度越低，冷却水循环机能实现的制冷能力随之降低。如果冷却水循环机在设定温度下，制冷量不足以带走蒸馏中冷却液的热量，意味着在实际蒸馏中冷却液将无法达到设定的温度，也就达不到理想的冷凝效率。所以冷却水循环机的制冷效果，需要综合考虑温度和制冷能力两项参数。
如果旋转蒸发仪需要蒸馏多种溶剂，那么就要根据所需的最低冷凝温度来选择冷却水循环机的制冷能力。通过查看产品规格，您会发现针对不同温度下，冷却水循环机有相对应的不同冷却能力。如果需要冷凝器在比较低的温度下工作，就需要深入了解较低温下冷却水循环机的制冷量，也就是冷却能力。
如果冷却水循环机在其设定温度下功率不足，意味着在实际蒸馏中冷却液将无法达到设定的温度，从而无法提供足够的热传导效应，无法对蒸汽进行有效冷凝。不能被及时冷却的蒸汽，会被吸入真空泵，增加泵组件的磨损并缩短其使用寿命，甚至可能造成无法挽回的损坏。另外，如果您的冷却水循环机启用了过温警报功能，设置过低的温度可能会导致设备报警并停机，蒸馏实验中断。
02、循环压力
另一个需要考虑的重要因素是冷却水循环机的循环泵泵压范围。冷却水循环机的泵压通常在10-15 psi（0.67-1.03bar）的范围内。如果泵压过低，一旦旋转蒸发仪与冷却水循环机存在一定的高度差（如冷却水循环机置于实验台下方）就会导致冷却液无法在冷凝管中有效循环。如果泵压过高，玻璃冷凝器内部因为冷却液压力过大造成破裂的风险就会急剧增加。常见的玻璃冷凝器内部最高承受压力为1.5bar，所以需要注意压力的适用范围。
在选购冷却水循环机时，需要先确认该设备的压力范围以及旋转蒸发仪冷凝器的工作压力范围。一般来讲，大多数与旋转蒸发配套的冷却水循环机的最大泵压为11.5 psi（≈0.8bar），从而使其适合与玻璃冷凝器一起使用。若是配置容积泵和涡轮泵，往往具有更高的输出压力，因此更需要重点关注其泵压范围，从而避免因使用相应的冷却水循环机增加玻璃冷凝器破裂的风险，或因泵压不足导致冷却液无法有效循环。
03、循环流量
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