Ein temperaturgesteuertes Laborheizer

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Ein temperaturgesteuertes Laborheizer

Ein temperaturgesteuertes Laborheizer


Die beschriebene Vorrichtung ist eine elektrisch beheizte Freibad mit einstellbarer Eingangsleistung und Temperaturregelung über einen digitalen PID-Temperaturregler. Es ist geeignet für den Einsatz als Heizelement für den chemischen Apparatebau, beispielsweise, dass bei der Destillation und Rückflussoperationen verwendet. Ein Luft-Bad ist das bevorzugte Mittel der Heizung Destillationen Kolben, weil seine überlegene Gleichförmigkeit der Erhitzung vermeidet lokale Überhitzung und Verkohlen Wirkungen, die häufig mit Elektro Heizhauben erfahren sind. Die digitale Temperaturkontrolle ist optional; der Heizer mit dem Energieregler allein, wenn der Benutzer anwesend, um den Betrieb zu überwachen und manuell die Temperatur zu steuern, wie notwendig ist, verwendet werden.


Erforderliche Teile (Preise von eBay-Angebote getroffen)

BASIC HEATER


1 Aluminium Kochtopf, ca. 150 mm Durchmesser mit Deckel § € 2.00

1 leere Blechdose, 100 mm Durchmesser x 150 mm hoch € 0,00

Fiberglas Elektrische Heizung-Band, 25 mm x 1 m, 220 V 100 W 3,00 €

1 x IEC Panel Mount Buchsen mit Schraubklemmen 2,50 €

Glaswolle (geborgen) *

1 x ABS Kunststoffgehäuse 70 mm x 40 mm x 25 mm 2,00 €

1 x ABS Kunststoffgehäuse 120 mm x 75 mm x 60 mm 9,80 €

1 x IEC-Netzkabel € 2,75

1 x SCR Power Controller 220 V 2000 W 7,50 €

250 mm Kupfergeflecht (aus alten Koaxialkabel geborgen)

2 x Kabelschellen & Terminal Strips 1,00 €

Sortierte Schrauben und Muttern 2,00 €

(Zwischensumme) (32,55 €)

Digitale Temperaturkontrolle

Thermoelement Typ K-Sonde 400 oC 1,00 €

Digitale PID-Temperaturregler 220 V 13,00 €

1 x ABS Kunststoffgehäuse 120 mm x 75 mm x 60 mm 9,80 €

1 x 220 V Verlängerungskabel, 1 m 4,00 €

2 x Kabelschellen & Terminal Strips 1,00 €

 

(Total) (61,35 €)

§ von einem Basar

* In alten Elektrobacköfen oder Decken Isoliermatten gefunden.


Wie man sehen kann, die teuersten Elemente sind die Kunststoffboxen für die Elektronik. Wenn Sie Boxen Sie bereits oder kreiere deine eigenen verwenden, können Sie fast 1/3 der Kosten zu sparen.

 

 
Schritt 1:



Ein temperaturgesteuertes Laborheizer


!!!!! SICHERHEITSHINWEIS !!!!!

Dieses Gerät arbeitet mit Netzspannungen; wenn Sie beabsichtigen, dieses Gerät selbst zu bauen, achten Sie darauf, dass Sie verstehen, wie die Netzverdrahtung sicher tun, oder jemanden, der qualifiziert, es zu tun, um Ihnen zu helfen ist. Fehler kann tödlich sein!

Bau

Ich begann durch Aufbohren der Nieten und Entfernen Sie den Griff des Kochtopf. Ein Loch ca. 25 mm x 15 mm wurde für die Verdrahtung der Heizleitung geschnitten und ein 4 mm Durchmesser wurde Ablaufloch im Boden gebohrt.
Schritt 2:



Ein temperaturgesteuertes Laborheizer

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Ein temperaturgesteuertes Laborheizer

Die Dose wurde durch Ausschneiden der unteren Verlassen eines Hohlzylinders vorbereitet. Um dies wurde eine Schicht aus Glaswolle umhüllt, ungefähr 12 mm Dicke. Ich benutzte Klebeband, um die Stücke in Stelle vorübergehend zu halten, bis die gesamte Außenfläche der Dose bedeckt war, dann wickelte ich die Glaswolle dicht mit starken Polyesterfaden, um es in Position zu halten, das Entfernen der Maskenband als ich ging. Das Heizband wurde dann um die isolierten Dosen gewickelt und bildet 3 Spulen. Die Korde an den Enden des Heizbandes wurden miteinander verbunden, um sie in Position zu halten.
Schritt 3:



Ein temperaturgesteuertes Laborheizer

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Ein temperaturgesteuertes Laborheizer

Als nächstes wird eine 250 mm Länge der Kupfergeflecht mit einer Mutter und einer Schraube an der Dose befestigt ist, und das andere Ende wurde durch das Loch in den Kochtopf auf die Erde (E) -Anschluss des IEC-Buchse geführt. An einem geeigneten Punkt entlang der Kupfergeflecht wurde auch an dem Aluminiumtopf verschraubt, die eine durchgehende Erdverbindung der Metallkomponenten.

Die beiden Leitungen der Heizleitung wurden dann zum Live (L) und Neutral (N) Klemmen der IEC-Buchse gesichert. Dieses wurde dann in dem kleinen Plastikbox platziert, um sicherzustellen, gab es keine Möglichkeit, daß die Drähte beim Kurzschließen auf beliebige der Metalloberflächen und der Kasten an der Seite des Kochtopfes verschraubt. Einige Glaswolle wurde in das Loch in den Topf gepackt, um die Drähte an einer Bewegung zu halten.
Schritt 4:



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Die Dose wurde dann zentral im Inneren des Kochtopf entfernt und der Raum zwischen ihm und den Topf Wände wurde mit Glaswolle bis zur Höhe von der Spitze der Topf gestopft. Ein rundes Loch etwas größer als der Dosendurchmesser wurde in den Kochtopf Deckel, der auf der Oberseite des Ofens platziert wurde geschnitten. Der Deckel, die ich verwendet wurde, war eine lose Passung an der Basis, so dass ich es gesichert mit einigen kleinen Klammern und Schrauben. Wenn Sie einen Deckel, der einen schönen festen Sitz haben wird, kann dieser Schritt nicht notwendig. Nachdem ich das Loch im Deckel geschnitten, erkannte ich, dass ich es ein wenig kleiner gemacht, so dass es ganz eingesetzten innerhalb der Öffnung der Dose, statt eine Lücke. Das würde besser aussehen, und ich werde wahrscheinlich Remake den Deckel so, wenn ich einem anderen Topf Deckel die richtige Größe.

Dies vervollständigt die Montage des Erhitzers Komponente. Wie man oben sehen kann, wird die Beschichtung auf der Innenseite der Dose beginnt zu verkohlen, wenn es heiß wird. Dies ist kein Grund zur Sorge, aber Sie wollen, um die Heizung in einem gut belüfteten Bereich haben, damit der Rauch weg, während es zu tun.
Schritt 5:



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Energieregulierungsbehörde


A 220 V SCR (Thyristor) Energieregulierungsbehörde wurde wie in der Abbildung verdrahtet und in einem geeigneten Kasten gelegt, mit einem Etikett, das die Reihe von Einstellungen auf der Vorderseite. (Der Regler ich war eigentlich ein 3200 W Gerät, aber eine Nennleistung von 2000 W ist völlig ausreichend und ist ein paar Dollar billiger. Verschiedene Modelle können etwas andere Verdrahtungslayouts haben, überprüfen Sie das technische Merkblatt für das von Ihnen verwendete Modell) Der IEC Netzkabel wurde halbiert, mit dem Netzanschluss Ende bildet den Eingang zum Energieregler und dem IEC-Anschluss liefert die Ausgabe an die Heizung.
Schritt 6:



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PID-Temperaturregler

(PID bedeutet Proportional-Integral-Derivative, aber keine Sorge, Sie brauchen nicht zu wissen, jeder Kalkül, einen zu verwenden!)

Dieser wurde nach dem Datenblatt verdrahtet mit einem Thermoelement Typ K als Temperatursensor. Das Schaltungsbeispiel ist oben gezeigt. Ich habe ein REX C-100 Controller von RKC Instrument Co, Japan. Wenn Sie eine andere Art zu verwenden, müssen Sie das technische Datenblatt zu erhalten, um zu finden, wie es zu verbinden.
Schritt 7:



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Ein temperaturgesteuertes Laborheizer

Das Foto oben zeigt die Erhitzer für die Destillation von Xylolen durch eine Claisen-Vigreux Fraktioniersäule verwendet. Die Arbeitstemperatur beträgt 225 ° C, wobei die Energie-Regler-Einstellung bei ungefähr 80%.

Leistung

Die Heizung wurde mit der oberen Öffnung durch eine lose Blatt Aluminiumfolie abgedeckt leer getestet. 50% Eingangsleistung bei 185 die Lufttemperatur im Inneren der Dose gehalten ° C und bei 100% Leistung 250 ° C wurde leicht erhalten. Die maximale Temperatur Bewertung der Heizleitung nicht angegeben ist, aber es ist nicht ratsam, sie mit voller Leistung laufen auf unbestimmte Zeit, als das Element überhitzen und ausbrennen.

Vorsichtsmaßnahmen für die Anwendung

Das Heizgerät sollte immer mit der Energiereglers mit dem Eingang verwendet werden. Obwohl es möglich ist, um es direkt in das Stromnetz mit Hilfe eines IEC Kabel einstecken, wird dies mit ziemlicher Sicherheit ausbrennen das Element durch Überhitzung der Kabel, ebenso wie bei voller Leistung des Reglers läuft kontinuierlich. Der Energieregler muss auf die niedrigste Einstellung erforderlich ist, um die gewünschte Temperatur aufrechtzuerhalten eingestellt werden. Diese Einstellung wird mit der thermischen Belastung durch das andere Gerät gezogen erhitzt variieren und muss durch Versuch ermittelt werden.

Bei der Durchführung von chemischen Vorgänge in Glasvorrichtung gibt es immer die Möglichkeit eines Bruchs was Chemikalien in Geräten, die nicht beabsichtigt war, die in Kontakt mit derartigen Materialien kommen gekippt. Das Design dieser Heizvorrichtung ist relativ widerstandsfähig gegen Verschmutzungen, da das Heizelement nicht unmittelbar an dieser Gefahr ausgesetzt. Wenn überhaupt innerhalb der verschütteten kann es aus dem Boden, ohne viel Chance, es in Kontakt mit dem Element zu entleeren. Allerdings starken Säuren führt zu Schäden, wenn sie Kontakt mit den Drahtelementen und einem Burnout ist sehr wahrscheinlich in diesem Fall. Selbstverständlich ist auch eine Wassergefahr mit jedem elektrischen Gerät, und Überschwemmungen aus undichten Schläuchen ist eine Möglichkeit. Die Heizung sollte daher immer mit einem RCD oder ELCB (Reactive Control Device oder Fehlerstromschutzschalter) in der Netzschaltung verwendet werden. Wenn Ihr Haus ist nicht mit diesen ausgestattet, müssen Sie einen zu Ihrem Schutz zu kaufen.

Schließlich denken Sie bitte daran, dass dieses Gerät arbeitet bei hohen Temperaturen; brennen nicht selbst! Der Sicherheitsschild oberhalb an der Außenseite der Heizeinrichtung befestigt werden.