Сушильные шкафы – виды и устройство

В промышленности широкий спектр операций предусматривает необходимость термического воздействия на детали, образцы и материалы. Для их выполнения были созданы сушильные шкафы. Чаще всего их используют для процессов стерилизации и обезвоживания образцов. Между собой такие шкафы могут различаться объемом, а предельная температура может достигать 600 градусов в зависимости от конкретной модели.

Что такое сушильный шкаф

Под сушильным шкафом понимается категория специализированного электрооборудования, востребованного в лабораторной и производственной деятельности. Между собой они могут различаться пределом поддерживаемых температур, емкостью камеры, особенностями терморегуляции, наличием/отсутствием вентиляции и так далее. Одним из основных параметров разделения по классам является используемый тип рабочей среды:

• Воздушные. Нагрев материалов проводится за счет циркуляции во внутреннем объеме горячего воздуха. Температура нагрева при этом может доходить до +600 градусов.
• Паровые. Предусматривают подачу под небольшим давлением горячего пара в рабочую камеру. За счет температуры не больше +130 градусов подходят только для стерилизации.
• Вакуумные. Предусматривают нагрев в безвоздушном пространстве с максимумом температур до +250 градусов.
  Бактерицидные. Имеют дополнительные обеззараживающие лампы, установленные внутри камеры, позволяющие проводить стерилизацию инструмента, посуды.
• Инфракрасные. Используются для устранения лишней влаги в продовольственных товарах и не могут поддерживать температуру более 100 градусов.

Модели, созданные для использования в промышленности, обладают большим объемом и производительностью. Существуют как универсальные модели, подходящие для выполнения широкого спектра операций, связанных с температурным нагревом, так и специализированные модели для выполнения определенного (ограниченного) круга задач. Основные направления использования сушильных шкафов:

• прокаливание деталей и предметом;
• вулканизация;
• сушка сырьевых материалов;
• стерилизация посуды и иных предметов;
• разогрев материалов;
• просушка продуктов питания, трав и так далее.

Для лабораторных сушильных шкафов предусмотрено многообразие направлений использования, но наиболее часто они применяются для:

• проведения научных испытаний и опытов;
• медицинского тестирования;
• стерилизации посуды, инструмента;
• подготовки продуктов перед финальной фасовкой;
• термическая обработка различных материалов (керамика, металл, стекло).

Использование сушильных шкафов

Сегодня сушильные шкафы применяют для проведения термической обработки различных готовых изделий или полуфабрикатов в процессе ведения производственной деятельности. С их помощью осуществляют прокаливание изделий, полимеризацию, плавку композитов и так далее. В здравоохранении и научных исследованиях с их помощью стерилизуют инструмент и лабораторную посуду. Наличие сушильного шкафа обязательный атрибут любой лаборатории, вне зависимости от направленности ее деятельности и отраслевой принадлежности.

С учетом существенных рисков повреждения теплоизоляции рабочей камеры в процессе перемещения оборудования, его рекомендуется устанавливать стационарно, по возможности минимизируя количество движений в пределах лаборатории или перевозки на новое место. Только в этом случае можно говорить о надежности функционирования и безопасности.

Определенные ограничения на эксплуатацию оборудования устанавливаются и его производителями. Например, для исключения перегрева температура воздуха в помещениях не должна превышать 45 градусов, а влажность до 80%, чтобы избежать риски короткого замыкания. Недопустимо и хранение в одном помещении любых реактивов, имеющих склонность к взрыву.

Производство сушильных шкафов

Требование надежности, безопасности и долговечности, предъявляемые к рассматриваемому оборудованию, предопределяют и материалы, используемые при его производстве – стали, керамика, закаленное стекло. Данные материалы успешно сопротивляются не только температурам и механическому воздействию, но и химически агрессивной среде. С учетом использования в лабораториях кислот и щелочей, оборудование должно создаваться из инертных к ним материалов. Кроме того, используется дополнительное защитное покрытие.

Лабораторные сушильные шкафы обладают широким спектром характеристик, оказывающих непосредственное влияние на возможности их практического использования в той или иной сфере. В расчет необходимо принимать:

•     предельные температуры нагрева;
•     объем сушильной камеры;
•     скорость достижения заданной/максимальной температуры;
•     мощность установки;
•     простота пуско-наладочных работ и эксплуатации;
•     массогабаритные характеристики;
•     простота и точность управления;
•     организация внутреннего пространства камеры;
•     наличие/отсутствие смотрового окна;
•     организация вентиляции рабочей камеры;
•     условия проведения нагрева (в воздушной среде/в вакууме).

В настоящее время производством сушильных шкафов занимается большое количество компаний, каждая из которых в своем товарном ассортименте имеет несколько моделей, обладающих индивидуальным набором доступных функций. Кроме того, они занимаются производством моделей по индивидуальным заказам, адаптируя свою продукцию под потребности персонального клиента.

В этом случае имеется возможность изменить габариты рабочей камеры, например, увеличить ее или оснастить полками, внедрить дополнительные возможности управления, например, работы на основе задаваемых программ, использовать подсветку, добавить технологические отверстия и так далее. Возможно также наличие дополнительных датчиков, средств записи информации и передачи на ПК.

Конструктивные особенности сушильных шкафов

Сушильные шкафы в отличии от печей обладают определенными особенностями, они в частности должны обеспечивать стабильность заданной температуры, а также обеспечивать ее равномерность во всем объеме, для чего используется система циркуляции воздуха.

Конструктивно шкаф представляет собой металлический ящик, собираемый из нержавеющих или конструкционных сталей. Дополнительно возможно окрашивание, нанесение порошковых термозащитных материалов и так далее. Между рабочей камерой и корпусом используется базальтовая теплоизоляция, позволяющая минимизировать потери тепла в процессе работы.

Дверь для загрузки материалов в сушильный шкаф может иметь одно- или двухстворчатую конструкцию с запорными механизмами с наружной стороны. По степени теплоизоляции дверные створки не должны уступать корпусу установки. Нагревательные элементы и система циркуляции воздуха работает от системы управления в автоматическом режиме, получая команды от терморегулятора. Центробежные вентиляторы обеспечивают эффективное отведение дыма, образующего в процессе термического воздействия. Они позволяют не только ускорить сушку материалов, но и добиться равномерности температуры по всему объему рабочей камеры.

Принудительная конвекция

Тип конвекции важная характеристика сушильных шкафов, на которую необходимо обращать внимание. Существует два варианта: естественная или принудительная. В первом случае воздух подается по отдельным каналам, но его выведение происходит естественным путем. Во втором случае предусматривается наличие электрических вентиляторов, позволяющих многократно ускорить процессы вывода горячего воздуха из пространства рабочей камеры. В этом случае воздух эффективно перемещается в объеме, обеспечивая равномерность прогрева.

Применение моделей с принудительной вентиляцией характерно для проведения работ, требующих оперативной сушки материалов или поддержания высокой точности температурного режима в процессе работы. Принудительная вентиляция требует обращать внимание на количество оборотов вентилятора.

Основные производители сушильных шкафов

Сегодня на рынке сушильных шкафов для лабораторного и промышленного использования представлено большое количество моделей различных брендов, как российских, так и иностранных. Среди лидеров рынка, предлагающих качественную и эффективную продукцию, необходимо выделить:

    SNOL

Данный производитель прекрасно известен на европейском рынке, предлагая широкий спектр шкафов, как с естественной вентиляцией, так и принудительной. При производстве промышленных моделей применяют не только углеродистые стали, но и нержавейку. Шкафы получают современные средства управления, обладающие необходимой надежностью, точностью и удобством использования. Все это позволяет применять продукцию SNOL для решения широкого спектра задач, включая операции, в которых необходимо изменение температуры воздействия.

Вся продукция бренда в обязательном порядке проходит сертификацию, она отличается безопасностью использования и полностью соответствует существующим стандартам. Высокая надежность сокращает потенциальные затраты на ремонт или необходимость замены оборудования. В ассортименте присутствуют модели, предусматривающие мультикамерную конструкцию и допускающие проведение сушки в защитной среде (инертные газы).

    LOIP

Отечественный производитель, чья продукция по совокупности своих характеристик не уступает сушильным шкафам иностранных брендов. Компания ориентирована в первую очередь на модели для лабораторного использования. Она выпускает широкий спектр моделей с различным функционалом, а также готова на сборку моделей, обладающих индивидуальным набором параметров. С учетом ориентации на клиента, продукция LOIP отличается удобством использования и высоким уровнем безопасности. Кроме сушильных шкафов в ассортименте компании и другое нагревательное оборудование для лабораторий, например, муфельные печи.

    Binder

Авторитетный немецкий производитель, готовый предложить внушительный выбор сушильных шкафов различных размеров, предусматривающих наличие принудительной вентиляции или без нее. Специально для предприятий пищевой промышленности компания производит линейку шкафов, предусматривающих вакуумную сушку в безвоздушном пространстве. Они допускают в числе прочего сублимационную сушку, при которой удаление влаги из продуктов питания осуществляется без воздействия высокими температурами. Такая технология востребована при работе с продуктами, обладающими неустойчивыми компонентами.

Компания Binder обладает значительным количеством собственных технологий, защищенных патентами, и полностью соответствующих самым строгим нормативам Европейского союза. Использование уникальных технологий в области безопасности позволяет производителю обеспечивать повышенную производительность своего оборудования при сокращении величины эксплуатационных издержек.