В лабораториях обычно находятся химические вещества в небольших количествах. Часто там можно увидеть и специальные, небольшие по размеру нагревательные устройства. Для чего нужны лабораторные печи? При смешивании для получения нужной реакции некоторым из порошков и материалов требуется подогрев до определенной температуры. Для того, чтобы совершить это действие, как раз и нужны лабораторные печи. Они небольшие, компактные по объему, легкие и удобные в использовании. Такие печи могут быть:
- Муфельными;
- Тигельными;
- Трубчатыми.
Принцип их работы очень прост: муфель обматывается лентой, которая впоследствии накалится и даст необходимое тепло, и вся конструкция после этого размещается в кожух, защищенный теплоизолирующим материалом. (См. также: Тигельная печь своими руками)
Широко используемые нагревательные приборы
В России широкое применение получили муфельные печи, принадлежащие серии МИМП. Благодаря своей универсальности и оснащенности цифровым дисплеем терморегулятора эти печи используются и в металлургии и в керамическом производстве, а также не только в химических, но и лабораториях, исследующих пищевые продукты.
Такие печи оснащены многоступенчатой программой охлаждения и нагрева. Заданные параметры легко сохранить в памяти устройства, чтобы затем при необходимости одним нажатием кнопки запустить выполненную программу вновь. Постоянный контроль за температурными условиями и анализ действующих цепей позволяет вовремя обнаружить неисправности и тут же их устранить.
Печи представлены как напольным, так и настольным вариантом. Они хорошо синтезируют различные виды керамики, плавят стекло, осуществляют отжиг. Печи такого типа выполнены из волокнистого материала, очень быстро остывающего и с такой же молниеносной скоростью нагревающегося. (См. также: Карта сайта 2)
Французской фирмой FranceEtuves налажен выпуск вакуумных лабораторных печей XF, которые стали популярными среди россиян. Такие печи при сравнительно низких температурах способны нагревать вещества для их дальнейшей сушки.
Корпус зарубежной печи выполнен из нержавеющей стали, и все углы закруглены во избежание травм при транспортировке. Изоляция стен осуществлена при помощи стекловолокна, которое дает поддержание стабильной температуры внутри и чуть теплую поверхность снаружи. Внешняя и внутренняя камеры расположены отдельно, что гарантирует сохранение внутреннего тепла.
В камере расположен термодатчик, микроконтроллер температуры, датчик перегрева и цифровой дисплей. Для контроля вакуумного режима в систему встроен клапан для соединения с насосом, создающим вакуумную среду. Сам насос имеет действие нескольких показателей мощностей. Кроме того, в этих печах имеется вакууметр с измерительной шкалой. (См. также: Как собрать камин с топкой)
Как устроены печи?
Устройство лабораторных печей не отличается особой сложностью. В трубчатых печах чаще всего установлено две дверцы, а в муфельных – одна. Нагреватель в таких печах защищен муфелем или прочной керамической трубкой. Благодаря этому исключаются повреждения в результате внешних воздействий и, как следствие, не возникает замыкания. Между нагревательными элементами и рабочие камерой получается разница температур примерно в 200 С из-за того, что возникает сопротивление стенки. Разогреваются лабораторные печи не свыше 900 С.
Когда для смешивания химикатов и различных веществ требуются более высокие температурные условия, можно использовать печи с открытыми спиралями, уложенными в специальные шахты. Эти устройства легко разогреваются до 1200 С. Спирали в этих печах обычно выполнены из дисилицида молибдена.
Раньше хорошо использовались печи с нагревателями из платины, но на сегодняшний день их выпуск прекращен, потому что изготавливаются аналогичные печи с более дешевыми нагревателями, нисколько не уступающие платиновым по эффективности работы. (См. также: Настольный камин)
Печи в работе
Популярна и востребована печь, в центральной части которой расположена угольная труба, выполняющая функцию нагревателя. Принцип работы лабораторных печей следующий: в трубе размещаются материалы, требующие подогрева. От трансформатора электрическое напряжение поступает на башмаки, одетые на зажатые концы трубы. Функцию изоляции осуществляет либо сажа, либо экран.
Угольные печи возможно разогреть до 1700 С. Если такая печь не защищена слоем атмосферного экрана, то она очень быстро приходит в негодность. Напряжение, идущее к трубе, составляет от 20 до 30 В из-за ее крупного сечения и, соответственно, небольшого сопротивления. Поэтому трансформатор питания располагается с трубой в одном кожухе – эти обеспечивается необходимый токоподвод.
При помощи угольного нагревателя вещества насыщаются углеродом, и, чтобы избежать этого, широкое применение стали получать печи с нагревателями, выполненными из вольфрама или молибдена. (См. также: Какая температура в печи)
Печь лабораторная чаще всего делится перегородкой на две части. В верхней расположены нагреватели, а внизу система управления прибором. В нее входят лампа, подающая сигнал, выключатель, регулятор температурных условий. Если сгорает нагреватель, в таких печах его можно заменить без особых усилий всего за несколько минут.
Печи кипящего слоя
Самыми мощными лабораторными печами принято считать электрическую печь кипящего слоя. При ее разогревании становится возможным, достижение высоких температур до 2500 С. Этот печи предназначены в-основном для обжига размещаемых в ней материалов, а также для сушки и кальцинации.
Воздух или газ подается из реакционной камеры в распределитель. Материал, который засыпается, тут же подхватывается газовым потоком, идущим из распределительной подины, и начинается смешивание твердых и газовых веществ. После этого через отверстие, расположенное в стене печи, выгружают конечный продукт. В зоне, где происходит кипени, расположены теплообменники – они отводят избыточное тепло.
Когда газ смешивается с сыпучим веществом, кипящий слой похож на вскипающую на плите жидкость. Печи кипящего слоя отличаются простым устройством, эффективностью получаемого результата, автоматическими функциями. Поэтому их возможности используются широко и повсеместно.
Камины, которые нужно только собрать
В отличие от лабораторных печей, которые используют для создания химикатов, сборные камины предназначены для обогрева помещения. Они существенно отличаются и от традиционных каминов, выполненных путем кладки. Топки таких каминов уже готовы и сделаны и представляют собой металлическую конструкцию. При этом дымоход сборного камина эффективно работает только с этой топкой, и ни с какой другой. Камин и дымоход представляют собой цельное сооружение, в котором одно без другого просто не будет нормально функционировать.
Если соблюдать все правила, указанные при покупке в инструкции, и пользоваться сборным камином грамотно, можно не переживать за качество его работы. Достаточно раз в год проверить его технические данные и продолжать обогревать с его помощью помещение и дальше.
Как правило, в сборных каминах топки выполнены из чугуна, металла или шамота. Облицовку заказчик выбирает по собственному вкусу. Ей может стать гранит, мрамор, декоративный кирпич. Для сборных каминов не требуется отдельно сложенный фундамент, при этом они долговечны и экономичны. Существенными плюсами сборных каминов можно назвать:
- Несложную сборку;
- Отличное качество;
- Гарантийный срок эксплуатации;
- Эффективность в использовании.
Сборные камины хороши и тем, что для них не требуется укладывать фундамент. Они довольно легкие, что позволяет их с удобством перемещать на любое другое место. Чаще всего, сборные камины изготовлены с закрытой топкой, но иногда в комплекте продаются дополнительно облицовка, и стеклянная дверца. А сам заказчик на месте решает, какой для него камин предпочтительнее: с открытой топкой или закрытой дверцей.
Одним из видов сборных каминов является камин, состоящий из бетонных блоков, к которому обязательно приложена подробная инструкция о том, как собрать конструкцию правильно. К общему набору добавлен специальный клей, а также смесь для того, чтобы можно было отделочной штукатуркой украсить камин.
Конструкция сборного камина может быть и керамической. Они несколько тяжелее по весу, но зато температура ее стен не поднимается выше отметки в 40 С. Нужно позаботиться о том, чтобы площадка, на которой будет установлен камин, была ровной.
Для начала нужно уложить цоколь, а после его застывания начнется самое главное: монтаж топки, которая будет соединена с дымоходом специальной гофрированной трубкой. После этого нужно собрать стенки, а следующим этапом станет монтаж раструба.
На что обратить внимание при выборе покупных каминов?
Выбирая подходящее оборудование для каминов, стоит обращать внимание на показатель номинальной мощности вставки для камина. При сгорании древесного материала она не должна превышать показатель – 7 Квт. Заложенного в камин топлива должно хватать на период не менее 10 часов.
Горячий воздух должен равномерно распределиться по камину, поэтому систему РГВ (распределяемый горячий воздух) нужно продумывать заранее. Системы РГВ могут быть механическими, гравитационными и разного уровня сложности. Поэтому проектирование РГВ на предварительном этапе просто необходимо.
Разнообразие представленных моделей позволяет легко подобрать требуемую по своему вкусу и усмотрению. Но, как и при любой покупке, стоит заранее взвесить все «за» и «против», чтобы не осталось сожаления о зря потраченных средствах.
