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棱标仪器与湖南某大学合作助力科研创新与发展

发布时间：

2024-12-20 15:10

某高校化学实验室为满足特定实验项目对反应温度精确控制以及在防爆环境下进行化学反应的需求，采购了一台防爆高低温一体机 GDX - 403A 并搭配 7L 不锈钢反应釜。此套设备将用于多种有机合成反应的研究，旨在提高实验的安全性与温度控制的精准度，为科研工作提供可靠的实验条件。

  1. 防爆高低温一体机 GDX - 403A

    • 采用先进的制冷与加热技术，能够在较大的温度范围内（例如 - 40℃至 200℃）提供稳定的温度输出。

    • 具备防爆设计，符合相关防爆标准，有效防止在实验过程中因电气设备产生火花而引发的爆炸危险，适用于存在易燃易爆气体或粉尘的实验环境。

    • 配备高精度的温度传感器与智能控温系统，可实现温度的精确控制，控温精度可达 ±0.5℃。

    • 具有良好的人机交互界面，方便操作人员设置温度参数、监控设备运行状态等。

 

  1. 7L 不锈钢反应釜

    • 釜体采用优质不锈钢材质制造，具有良好的耐腐蚀性与机械强度，能够适应多种化学试剂的反应条件。

    • 设计合理的搅拌系统，可确保反应物料在釜内充分混合，提高反应效率。搅拌速度可在一定范围内无级调速，以满足不同反应的需求。

    • 配备压力传感器与安全阀等安全装置，能够实时监测反应釜内压力变化，当压力超过设定值时自动开启安全阀进行泄压，保障实验安全。

 

（一）安装前准备

  1. 场地检查

    • 选择通风良好、干燥且远离火源与其他易燃易爆源的实验室空间作为设备安装位置。确保安装场地的地面平整、坚实，能够承受设备的重量（约 [X] kg）以及运行时产生的振动。

    • 检查场地的电源供应情况，防爆高低温一体机 GDX - 403A 的额定功率为 [X] kW，要求提供稳定的三相四线制电源（380V ± 10%，50Hz），并配备专用的接地线路，接地电阻不大于 4Ω。

    • 确认场地具备合适的冷却水源，若采用水冷方式，冷却水管路应连接至设备的冷却水入口与出口，并保证水压在 0.2 - 0.4MPa 之间，水温不高于 30℃。

  2. 设备检查

    • 开箱检查防爆高低温一体机 GDX - 403A 与 7L 不锈钢反应釜的外观是否完好，有无运输过程中造成的损坏或变形。检查设备的配件是否齐全，包括连接管路、阀门、温度传感器、搅拌桨等。

    • 核对设备的型号、规格是否与采购合同一致，并检查设备的出厂合格证、质量检验报告等文件是否完备。

（二）设备安装

  1. 防爆高低温一体机 GDX - 403A 安装

    • 将防爆高低温一体机放置在预先选定的安装位置上，使用水平仪调整设备的水平度，使其水平偏差不超过 0.5mm/m。通过地脚螺栓将设备固定在地面上，确保设备安装牢固。

    • 连接电源线路，按照设备的电气接线图，将三相四线制电源线正确接入设备的电源接线端子，并拧紧螺母。连接接地线路，确保接地可靠。

    • 若采用水冷方式，将冷却水管路连接至设备的冷却水入口与出口。在连接管路时，使用密封性能良好的管件与密封件，如橡胶密封圈等，并确保管路连接牢固，无漏水现象。连接完成后，先开启冷却水阀门，检查冷却水管路的通畅性与密封性，确保冷却水能够正常循环。

  2. 7L 不锈钢反应釜安装

    • 将 7L 不锈钢反应釜安装在防爆高低温一体机 GDX - 403A 的工作台上，确保反应釜的安装位置与一体机的循环进出口管路相匹配。使用螺栓将反应釜固定在工作台上，固定时应注意均匀拧紧螺栓，防止反应釜安装倾斜。

    • 连接反应釜与防爆高低温一体机的循环管路。将一体机的高温循环出口管路连接至反应釜的夹套进口，将反应釜夹套出口管路连接至一体机的高温循环入口。连接管路时应确保连接紧密，无泄漏现象，并使用保温材料对循环管路进行包裹，减少热量损失。

    • 安装搅拌系统。将搅拌桨安装在反应釜的搅拌轴上，使用螺母固定。将搅拌电机与反应釜的搅拌轴通过联轴器连接，并调整电机的位置，使搅拌轴处于同心状态。连接搅拌电机的电源线，注意电机的转向应与搅拌桨的要求转向一致。

    • 安装温度传感器与压力传感器。将温度传感器插入反应釜的温度测量孔内，并使用密封胶固定，确保温度传感器能够准确测量反应釜内的温度。将压力传感器安装在反应釜的压力测量接口上，并连接好压力传输管路，确保压力测量准确可靠。

（一）调试前检查

  1. 再次检查设备的安装情况，包括各部件的连接是否牢固、管路是否密封、电气线路是否正确连接等。

  2. 检查反应釜内是否清洁干净，无杂物残留。检查搅拌桨的安装位置是否正确，搅拌桨与反应釜内壁之间的间隙是否符合要求。

  3. 检查防爆高低温一体机的温度设定值、制冷与加热功能是否正常，冷却水系统是否正常运行。检查反应釜的压力传感器、安全阀等安全装置是否正常工作。

（二）空载调试

  1. 开启防爆高低温一体机 GDX - 403A 的电源开关，启动设备的控制系统。在人机交互界面上设置温度控制参数，例如设定温度为 50℃。

  2. 启动加热功能，观察设备的加热过程。检查加热元件是否正常工作，加热速度是否符合要求。同时，观察温度传感器的显示值与设定值之间的偏差，当温度达到设定值后，检查设备是否能够自动停止加热，并保持温度稳定在设定值 ±0.5℃范围内。

  3. 待设备温度稳定后，启动搅拌电机，调节搅拌速度至最低档，观察搅拌桨的转动情况。检查搅拌电机的运行是否平稳，有无异常噪音或振动。逐渐提高搅拌速度至高档，检查搅拌系统在不同转速下的运行情况，确保搅拌桨能够在整个反应釜内形成良好的搅拌效果。

  4. 开启防爆高低温一体机的制冷功能，设定温度为 - 20℃。观察设备的制冷过程，检查制冷压缩机、冷凝器、蒸发器等制冷部件是否正常工作。在制冷过程中，同样观察温度传感器的显示值与设定值之间的偏差，当温度达到设定值后，检查设备是否能够自动停止制冷，并保持温度稳定。

（三）负载调试

  1. 在空载调试正常后，向 7L 不锈钢反应釜内加入适量的实验物料（例如 5L 水），并密封反应釜。

  2. 按照实验要求，在防爆高低温一体机的人机交互界面上设置反应温度与搅拌速度等参数。例如，设定温度为 80℃，搅拌速度为 300rpm。

  3. 启动加热功能与搅拌电机，开始进行反应。在反应过程中，密切观察反应釜内的温度变化、搅拌情况以及设备的运行状态。每隔一定时间记录一次温度数据，检查温度控制的准确性与稳定性。

  4. 当反应温度达到设定值后，观察反应过程中的温度波动情况，确保温度波动不超过 ±1℃。同时，检查反应釜的密封性能，有无泄漏现象发生。在反应过程中，注意观察压力传感器的显示值，若压力超过设定值，检查安全阀是否能够正常开启泄压。

  5. 完成一个反应周期后，停止加热与搅拌电机，待反应釜内温度降至室温后，打开反应釜，取出反应物料，检查反应结果是否符合预期。

调试结果与问题解决

经过空载调试与负载调试，防爆高低温一体机 GDX - 403A 与 7L 不锈钢反应釜的各项性能指标均达到设计要求。温度控制精度在 ±0.5℃范围内，搅拌系统运行平稳，设备的制冷与加热功能正常，反应釜的压力监测与安全装置可靠。在调试过程中，未发现明显的设备故障或异常情况。
然而，在调试初期，发现反应釜的温度上升速度较慢。经过检查，发现是由于循环管路的保温材料安装不够紧密，导致部分热量散失。重新对保温材料进行安装与固定后，温度上升速度恢复正常。
本次防爆高低温一体机 GDX - 403A 搭配 7L 不锈钢反应釜的安装调试工作顺利完成。通过严格按照设备的安装说明书与调试规范进行操作，确保了设备的正确安装与调试，使其能够在高校化学实验室中稳定运行，为科研实验提供了可靠的温度控制与反应条件保障。在今后的使用过程中，还需定期对设备进行维护与保养，检查设备的运行状态，及时发现并解决可能出现的问题，以延长设备的使用寿命，确保实验工作的安全与顺利进行。

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