هزینه واقعی استفاده از بخاری های کارتریج استاندارد در -80 درجه

یک مدیر سردخانه دارویی یک بخاری کارتریج را سه بار در یک زمستان تعویض می کند. هر خرابی یک -فریزر 80 درجه را برای ساعت ها خاموش می کند. نمونه ها شروع به گرم شدن می کنند. برنامه های تولید لغزش می یابد. بخاری های جایگزین مشابه بخاری هایی هستند که از کار افتاده اند و دوباره از کار می افتند.

این الگو در تاسیسات سرتاسر جهان اجرا می شود. معمولاً فرض بر این است که بخاری ها معیوب هستند. بر اساس تجربه میدانی گسترده در سراسر تولید دارو و تاسیسات آزمایش هوافضا، این خرابی ها به ندرت نشان دهنده محصولات معیوب هستند. در عوض، آنها منعکس کننده عدم تطابق اساسی بین آنچه بخاری های استاندارد برای انجام آن طراحی شده اند و خدمات برودتی واقعاً نیاز دارند.

بخاری‌های کارتریجی استاندارد شرایط شروع دمای اتاق{0}}را در نظر می‌گیرند. طراحان آنها فاصله ها را برای انبساط حرارتی در دمای عملیاتی محاسبه می کنند، نه برای انقباض که هنگام کاهش دما به -80 درجه رخ می دهد. در این دماها، غلاف فلزی بیشتر از هسته سرامیکی داخلی منقبض می شود و به طور بالقوه شکاف هایی را ایجاد می کند که با تراکم پر می شود. هنگامی که برق اعمال می شود، رطوبت به بخار تبدیل می شود و عایق را ترک می کند و اتصال کوتاه ایجاد می کند.

تأثیر مالی بسیار فراتر از هزینه جایگزینی بخاری است. هر خرابی به زمان تکنسین، خرابی سیستم و اغلب از دست دادن مواد حساس به دما نیاز دارد. در کاربردهای دارویی، یک سفر دمایی می تواند کل دسته محصول را به خطر بیندازد. یک لوله گرمایش الکتریکی تک سر که برای خدمات برودتی درجه بندی شده است ممکن است هزینه اولیه بیشتری داشته باشد، اما هزینه کل مالکیت معمولاً به نفع واحد تخصصی در دو چرخه اول خرابی است.

شوک حرارتی قاتل اولیه است. جابجایی بخاری از دمای اتاق به 80- درجه باعث انقباض فوری مواد می شود. بخاری های کارتریجی استاندارد با مواد و فناوری هایی ساخته می شوند که نمی توانند این تغییر اندازه را تحمل کنند. مواد غلاف ترک می خورند، اتصالات داخلی می شکند و ویژگی های عایق کاهش می یابد. در طراحی های تخصصی برودتی از موادی استفاده می شود که در دماهای پایین انعطاف پذیر باقی می مانند.

مدیریت رطوبت چالش مهم دیگری را ارائه می دهد. هنگامی که هوای گرم با سطوح برودتی تماس پیدا می کند، تراکم بلافاصله اتفاق می افتد. پایانه های بخاری استاندارد اجازه ورود رطوبت را می دهند که باعث یخ زدن و قطع شدن اتصالات الکتریکی می شود. بخاری‌های کارتریج درجه‌بندی{3}}کرایوژنیک از سیستم‌های آب‌بندی هرمتیک و سخت‌افزار اتصال تخصصی برای حفظ یکپارچگی از طریق تغییرات دما استفاده می‌کنند.

محاسبه چگالی وات نیز نیاز به تنظیم دارد. در دماهای برودتی، خواص انتقال حرارت به طور قابل توجهی تغییر می کند. چیزی که در دمای معمولی کار می کند ممکن است باعث فشار بیش از حد بخاری شود یا گرمای کافی را تامین نکند. مهندسان برنامه های کاربردی با تجربه معمولاً تراکم وات کمتری را برای خدمات برودتی قابل اعتماد توصیه می کنند-اغلب در محدوده 5-15 W/cm² در مقایسه با 30-50 W/cm² برای برنامه های استاندارد.

انتخاب سیم سرب اغلب نادیده گرفته می شود. در دماهای برودتی، عایق سیلیکونی یا فایبرگلاس استاندارد شکننده شده و می شکند. کابل های برودتی تخصصی با عایق PTFE یا پلی آمید انعطاف پذیر و از نظر الکتریکی سالم باقی می مانند، در حالی که سیم های معمولی بلافاصله از کار می افتند.

امکانات مختلف نیازهای متفاوتی دارند. سطوح ارتعاش، فرکانس چرخه حرارتی و قرار گرفتن در معرض مایعات یا بخارات برودتی همگی بر مشخصات بخاری تأثیر می‌گذارند. مولدهای نیتروژن صنعتی نیازهای متفاوتی نسبت به کرایواستات های آزمایشگاهی یا تجهیزات خشک کردن انجمادی{2}}دارویی دارند. یک بخاری کارتریجی لوله گرمایش الکتریکی تک سر را نمی توان از یک کاتالوگ تنها بر اساس وات انتخاب کرد{4}}کل محیط عملیاتی باید در نظر گرفته شود.

تصمیم برای مشخص کردن بخاری‌های کارتریجی دارای رتبه-برودتی، خرید محصول گران‌تر نیست. این در مورد تشخیص این است که بخاری های صنعتی استاندارد برای خدمات 80- درجه طراحی نشده اند و هزینه خرابی های مکرر بسیار بیشتر از سرمایه گذاری افزایشی در تجهیزات تخصصی است. ارزیابی حرارتی حرفه ای تضمین می کند که المنت گرمایش در زمانی که بیشترین اهمیت را دارد به طور قابل اعتماد عمل می کند.