Heraeus LAMPY ZANURZENIOWE UV DO FOTOCHEMII

Transkrypt

1 Heraeus Sp. z o.o Warszawa, ul. Duchnicka 3 tel: 22/3323, fax: 22/332 kendrolab@kendrolab.pl LAMPY ZANURZENIOWE UV DO FOTOCHEMII 1

2 LAMPY ZANURZENIOWE W ZASTOSOWANIACH LABORATORYJNYCH I PRZEMYSŁOWYCH Uwagi ogólne o fotochemii O reakcji fotochemicznej mówi się, gdy substancja ulega zmianom chemicznym poprzez absorbcję promieniowania optycznego (np. promieniowania ultrafioletowego o różnych długościach fal jak również promieniowania widzialnego). Zmiana ta nie powinna być spowodowana przez wzrost temperatury wywołany absorbcją promieniowania. Mamy do czynienia z bardzo różnymi rodzajami reakcji fotochemicznych. Absorbcja kwantów energii przez cząsteczki zawsze wytwarza w pierwszej fazie przemianę tej cząsteczki w jeden lub więcej produktów podstawowych. Ta pierwotna absorbcja kwantów może spowodować pobudzenie, dysocjację lub nawet jonizację tej cząsteczki. W większości przypadków zachodzą reakcje powtórne i mogą zachodzić pomiędzy różnymi produktami podstawowymi lub nawet między produktem oryginalnym a produktem podstawowym. Jeżeli absorbcja kwantu energii prowadzi ostatecznie do utworzenia cząsteczki produktu końcowego, wówczas fotoreakcja zachodzi z wydajnością kwantową = 1. Jakakolwiek powtórna reakcja może spowodować utworzenie dużej liczby cząsteczek wymaganego produktu końcowego. W takich wypadkach wydajność kwantowa może dochodzić do 1000 i powyżej. W wielu przypadkach celowym będzie wprowadzenie terminu mola do określenia ilości promieniowania. Oznacza to, że: 1 mol=,02 x kwantów Dla zobrazowania 1 mol równa się 22, litrom. Liczba molowa/godz. Może być wyliczona ze strumienia promieniowania Φ (wyrażona w Watach) dla danej linii spektralnej (prążka widmowego) o długości fal λ(nm) zgodnie z poniższym wzorem: A=3,01 x 10 x Φ x λ A= Liczba molowa / godz. Jeśli substancja chemiczna nie wykazuje właściwości absorbcyjnych w zakresie emitowanego promieniowania dla danej lampy zanurzeniowej, wówczas reakcja fotochemiczna może być przeprowadzona przy użyciu tzw. Sensybilatorów, czyli substancji uczulających. W takim wypadku kwanty promieniowania są najpierw pochłaniane przez sensybilator, który może przekazać pochłoniętą energię do innych cząsteczek związku, tak by ostatecznie powrócić do stanu początkowego. W ciągu ostatnich lat wzrosło znaczenie fotochemicznych procesów produkcyjnych takich jak: Chlorowanie benzenu do produkcji sześciochlorocykloheksanu Chlorowanie sulfochlorowanie węglowodorów parafinowych Produkcja witaminy D z roztworów benzenowych ergosterolu (prowitaminy D 2 ) Zakres stosowania reakcji fotochemicznych w procesach produkcyjnych został poszerzony o: Fotonitrowanie Fotooksymowanie Fotopolimeryzacja Wybór lamp: O tym które źródło światła jest najbardziej skuteczne w wywoływaniu danej reakcji fotochemicznej, w dużej mierze decyduje skuteczne widmo absorbcyjne dla określonej substancji lub związku chemicznego. Pierwsze wskazówki dotyczące skutecznego widma można uzyskać na podstawie widma absorbcyjnego napromieniowanej substancji. Na podstawie widma absorbcyjnego możliwe jest przynajmniej określenie zakresu długości fal dla których substancja nie wykazuje absorbcji promieniowania oraz dla których nie zachodzą reakcje fotochemiczne. Wychodząc naprzeciw bieżącym potrzebom firma ORGINAL HANAU opracowała rozległy typoszereg lamp zanurzeniowych od małych ręcznych lamp do zastosowań laboratoryjnych do dużych wysokociśnieniowych rtęciowych lamp zanurzeniowych (o mx. mocy 0kW) i niskociśnieniowych palników rtęciowych (o max. mocy 10W) do zastosowań w chemicznych procesach produkcyjnych. Niskociśnieniowe lampy rtęciowe: Lampy te wytwarzają bardzo silne promieniowanie o selektywnej, rezonansowej charakterystyce widmowej dla długości fali 2 nm. Promieniowanie takie o pojedynczej linii spektralnej ma charakter prawie monochromatyczny. Zatem inne linie spektralne w zakresie promieniowania UV oraz światła widzialnego mają bardzo nieznaczny udział w globalnej gęstości mocy promieniowania, decydującej o wydajności lampy. Wysokociśnieniowe lampy rtęciowe: Lampy rtęciowe tego typu emitują promieniowanie o charakterystycznych liniach spektralnych o rozszerzonym zakresie widma z rozszerzoną strefą w stronę krótkofalowego promieniowania UV do ok. 18nm. oraz daleko w obszarze światła widzianego. W zakresie tym występuje kilka intensywnych i kilka słabszych linii spektralnych. Najbardziej skutecznymi w reakcjach fotochemicznych są najsilniejsze linie w zakresie UV występujące wokół długości fali 3nm, lecz również sąsiednie linie w zakresie światła widzialnego między 00 a 00 nm. Wysokociśnieniowe lampy rtęciowe z domieszkowaniem halogenkami metali: Domieszka Z1 Wytwarza promieniowanie o zwiększonej intensywności w zakresie 000 nm. Domieszka Z2 Wytwarza dodatkowe bardzo intensywne linie spektralne o barwie zielonej (000 nm) Domieszka Z3 wprowadza kilka dodatkowych linii spektralnych, głównie w zakresach nm oraz 0 10 nm jak również dodatkowe linie spektralne w obszarze barwy czerwonej. Całkowita moc promieniowania palnika nie ulega zwiększeniu przez wprowadzenie domieszek halogenków metali. Domieszkowanie zmienia lub przesuwa linie spektralne o max. intensywności promieniowania z jednych długości fal w inny obszar widma. W przeciwieństwie do czystych, pozbawionych domieszek wysokociśnieniowych lamp rtęciowych, lampy z domieszkowaniem halogenkowym tracą na intensywności promieniowania dla niektórych linii spektralnych głównie w zakresie krótkofalowym UV. 2

3 Wysokociśnieniowa lampa rtęciowa Wysokociśnieniowa lampa rtęciowa Wysokociśnieniowa lampa rtęciowa domieszkowana jodkiem galu (Z1) Wysokociśnieniowa lampa rtęciowa domieszkowana jodkiem talowym (Z2) 3

4 Wysokociśnieniowa lampa rtęciowa domieszkowana jodkiem kadmu (Z3) Wysokociśnieniowa lampa rtęciowa domieszkowana jodkiem żelaza (Z)

5 Laboratoryjne lampy zanurzeniowe W typoszeregu laboratoryjnych lamp zanurzeniowych produkowanych przez ORGINAL HANAU znajdują się wysokociśnieniowe lampy rtęciowe z domieszkami halogenków metali o mocach znamionowych 10W i 700W, jak również niskociśnieniowe lampy rtęciowe o mocy 1W. Niskociśnieniowa lampa rtęciowa TNN1/32 emituje bardzo silne promieniowanie o selektywnym rezonansowym widmie w formie pojedynczej linii spektralnej dla długości fali 2nm, które może być traktowane prawie jako monochromatyczne, gdyż kilka innych linii w zakresie UV oraz w zakresie światłą widzialnego emitują bardzo słabe promieniowanie. Laboratoryjne lampy zanurzeniowe z niskociśnieniowymi promiennikami rtęciowymi TNN1/32 Specyfikacja nr ident. Niskociśnieniowa lampa rtęciowa TNN1/32 z prętem mocującym Rurka zanurzeniowa z kwarcu ze złączem szlifowanym na dole Rurka chłodnicy kwarcu Układ zasilania z dławikiem Gwarantowana żywotność: 2000 godz. Długość fali w nm. 28 0, ,0 2 0,9 27 0, , , , 302 0, 313 2,8 33 0,1 3 2,2 0/8 1, 3 1,1 1, Współczynnik do wyliczenia strumienia promieniowania mw wynosi: 0 Względny rozkład energii widmowej Zarówno rurki zanurzeniowe jak i rurka chłodnicy zależnie od zastosowania są dostępne w wykonaniu ze szkła lub kwarcu. Elementy w wykonaniu ze szkła pochłaniają promieniowanie o długości fali poniżej 300nm. Zatem w przypadku niskociśnieniowych lamp rtęciowych stosuje się rurki zanurzeniowe jedynie z kwarcu, gdyż krótkofalowe promieniowanie UV (2nm) będą pochłaniane przez rurkę ze szkła. Dokonując różnych serii eksperymentów badawczych należy przestrzegać stosowania prawidłowego zestawienia rurki zanurzeniowej i rurki chłodnicy. Abb. 1 Przepuszczalność promieniowania UV dla rurek zanurzeniowych Abb. 2

6 Laboratoryjne lampy zanurzeniowe z wysokociśnieniowymi promiennikami rtęciowymi TQ 10 Specyfikacja Nr ident. Wysokociśnieniowa lampa rtęciowa TQ10 z prętem mocującym Wysokociśnieniowa lampa rtęciowa TQ10 Z1 z prętem mocującym Wysokociśnieniowa lampa rtęciowa TQ10 Z2 z prętem mocującym Wysokociśnieniowa lampa rtęciowa TQ10 Z3 z prętem mocującym Rurka zanurzeniowa ze szkła ze złączem szlifowanym na górze Rurka zanurzeniowa ze szkła ze złączem szlifowanym na dole Rurka zanurzeniowa z kwarcu ze złączem szlifowanym na górze Rurka zanurzeniowa z kwarcu ze złączem szlifowanym na dole Rurka chłodząca ze szkła Rurka chłodząca z kwarcu Zasilacz do lamp TQ10, TQ10 Z1, TQ10 Z2, TQ10 Z Gwarantowana żywotność: TQ 10 TQ 10 Z1, TQ 10 Z2, TQ 10 Z3 Przewidywana żywotność: TQ 10 TQ 10 Z1, TQ 10 Z2, TQ 10 Z3 ok godz. ok. 00 godz. ok godz. ok godz. Abb. 3 TQ 718 Specyfikacja Nr ident. Wysokociśnieniowy promiennik rtęciowy TQ TQ 718 Z TQ 718 Z TQ 718 Z Rurka zanurzeniowa ze szkła Rurka zanurzeniowa z kwarcu Zasilacz do lamp TQ 718, TQ 718 Z1, TQ 718 Z2, TQ 718 Z Gwarantowana żywotność: TQ 718 TQ 718 Z1, TQ 718 Z2, TQ 718 Z3 Przewidywana żywotność: TQ 718 TQ 718 Z1, TQ 718 Z2, TQ 718 Z3 ok godz. ok. 00 godz. ok godz. ok godz. Abb.

7 Rozkład energii widmowej TQ 10 Λ (nm) 238/ TQ 10 Strumień promieniowania Φ (W) 1,0 0,7,0 1, Liczba molowa na godz. x Z rurką zanurzeniową DURAN 0 Strumień promieniowania Φ (W) Liczba molowa na godz. x , 0,3 0,7 0, ,0 1,8,3 0, ,1 0, 2, 0, /08 3, 0,1 3,2, ,8 0,1 2,9 3, /79 0,1,1, ,1,, Strumień promieniowania nm: 7W Λ (nm) 238/ TQ 10 Z1 Strumień promieniowania Φ (W) 0, 0,7 2, 0, Liczba molowa na godz. x Z rurką zanurzeniową DURAN 0 Strumień promieniowania Φ (W) Liczba molowa na godz. x ,8 1,9 0,7 1, , 2,1 3,2 0, , 0, 1,9 0, ,, 0, 0, 1 0,,0 0, 0, 7 0/ ,,,3 0,3 7 7,1 3,9 3,9 0, /79 0,3,7, ,3,2, Strumień promieniowania nm: 0 W 7

8 Λ (nm) 238/ TQ 10 Z2 Strumień promieniowania Φ (W) 0, 0,2 2,1 1, Liczba molowa na godz. x Z rurką zanurzeniową DURAN 0 Strumień promieniowania Φ (W) Liczba molowa na godz. x , 3,3 0, 1, ,1 1,0 0, ,0 0,,3 3, ,7 0,3, 3, / ,9 1,1 2,3 13, ,8 1,0 2,1 12, /79 2,7 1,7 30 2, 1, 39 2 Strumień promieniowania nm: 3 W Λ (nm) 238/ TQ 10 Z3 Strumień promieniowania Φ (W) 1,1 0,8 2,8 0, Liczba molowa na godz. x Z rurką zanurzeniową DURAN 0 Strumień promieniowania Φ (W) Liczba molowa na godz. x , 0,7 1,0 1, , ,0 3,7 0, 0, , 2,1 0, 0, , 1, 2,8, , 1,3 2,, / , 2,1,9 0, 2 9 0, 1,9, 0, /79 1, 0,3 2,0,0, , 0,3 1,9,, Strumień promieniowania nm: 0 W 8

9 Rozkład energii widmowej TQ 718 Strumień promieniowania nm: 700 W: Φ = 221W 00 W: Φ = 187 W 00 W: Φ = 13 W Strumień promieniowania nm: 700 W: Φ = 239W 00 W: Φ = 20 W 00 W: Φ = 171 W 9

10 Strumień promieniowania nm: 700 W: Φ = 27 W 00 W: Φ = 212 W 00 W: Φ = 17 W Strumień promieniowania nm: 700 W: Φ = 23 W 00 W: Φ = 201 W 00 W: Φ = 18 W 10

11 Lampy zanurzeniowe w wykonaniu kompaktowym z promiennikami wysokociśnieniowymi Dane ogólne: Tego typu wykonania obejmują typoszeregi lamp TQ 700 i TQ W tych typoszeregach rurki zanurzeniowe w obszarze świecenia łuku wykonane są z przezroczystego kwarcu zaś w górnej części z tworzywa kwarcowego o mniejszej częstości. Wykonanie głowicy rurki zanurzeniowej jest takie samo jak lampy TNN 30/89. Lampa ta wymaga podczas pracy zastosowania atmosfery gazu obojętnego, który z nieznacznym ciśnieniem omywa rurkę zanurzeniową. Gaz obojętny nie jest stosowany w celu chłodzenia gdyż nawet przy większych przepływach tylko nieznacznie zmniejsza temperaturę, ale powinien zapobiegać utlenianiu się połączeń elektrycznych. Przy temperaturze reakcji od 10 O C do 0 O C lampy zanurzeniowe montowane są bez elementów chłodnicy. Przy temperaturach wyższych lub niższych odpowiednie spadki lub wzrost temperatury uzyskuje się przez zastosowanie dodatkowej rurki chłodnicy. Odporność na zewnętrzne ciśnienie ściskające dla rurki zanurzeniowej wynosi 10 bar. Dotyczy to lamp TQ700, TQ1200 oraz TNN 30/89. Lampa zanurzeniowa w wykonaniu kompaktowym z wysokociśnieniowym promiennikiem rtęciowym TQ700 z zasilaczem 2102V AC/0Hz. Promiennik TQ Uchwyt promiennika Rurka zanurzeniowa Zasilacz Dane elektryczne: Typ Napięcie zasilania [V] Napięcie promiennika[v] Prąd promiennika [A] Moc promiennika [W] TQ ,0 00 TQ ,0 900 Lampa zanurzeniowa w wykonaniu kompaktowym z wysokociśnieniowym promiennikiem rtęciowym TQ1200 z zasilaczem 3000V AC/0Hz. Promiennik TQ Uchwyt promiennika Rurka zanurzeniowa Zasilacz Zasilacze: Wymiary w mm Długość Szerokość Wysokość Waga [kg] TQ , TQ Gwarantowana żywotność:1000 godz. Żywotność użytkowa: 3000 godz. Abb. 7 Wymiary geometryczne: Wymiary w mm. Długość całkowita L 1 Długość łuku świecenia L 2 Długość głowicy rurki zanurzeniowej L 3 Głębokość zanurzenia L Odległość: dolna krawędź głowicy łuk świetlny L Odległość koniec łuku świetlnego koniec rurki zanurzeniowej L TQ TQ

12 Rozkład energii widmowej Strumień promieniowania Φ [W] 12

13 Lampy zanurzeniowe w wykonaniu modułowym z wysokociśnieniowymi promiennikami rtęciowymi Dane ogólne Lampy tego typu zestawiane są z gotowych do zabudowy elementów modułowych. Konstrukcja taka umożliwia łatwy montaż i szybką wymianę promienników. Kompletny zespół składa się z: 1) Promiennik 2) Uchwyt mocujący promiennika z doprowadzeniami 3) Głowica lub płytka głowicy z króćcem do podłączenia gazu płuczącego. ) Rurka zanurzeniowa z obejmą zaciskową i uszczelkami. ) Rurka chłodnicy z obejmą zaciskową i uszczelkami. ) Dławik w układzie zasilania. Rurka zanurzeniowa () jest opłukiwana gazem obojętnym przez kroćce wlotowe i wylotowe znajdujące się na płytce głowicy. Rurka chłodnicy () umożliwia chłodzenie wodą pomiędzy rurką zanurzeniową a substratem reakcji. Płytka głowicy lub głowica lampy zanurzeniowej mocowane są do rury zanurzeniowej zaś rura zanurzeniowa mocowana jest do rury chłodnicy przy pomocy standardowych złączy kołnierzowych. Do zabudowy na zbiorniku reaktora przewidziano również standardowy kołnierz mocujący. Materiał W typowych wykonaniach rurki chłodnicy oraz rurki zanurzeniowe wykonane są ze szkła borokrzemowego. Szkło tego typu odporne jest na działanie kwasów (z wyjątkiem kwasu fluorowodorowego i stężonego kwasu fosforowego) oraz odporny na rozcieńczone ługi. Jakkolwiek szkło to nie jest odporne na działanie gorących i stężonych ługów, natomiast odporne jest na duże zmiany temperatury. Do temperatury 10 O C szkło to nie wymaga stosowania specjalnych środków bezpieczeństwa. Przy wyższych temperaturach należy stosować środki zapobiegające nagłym zmianom temperatury. W odróżnieniu do szkła borokrzemowego kwarc charakteryzuje przede wszystkim wyższą odporność na zmiany temperatury jak również większą przepuszczalność, zwłaszcza krótkofalowego promieniowania UV do ok. 180nm. W przypadku rurki zanurzeniowej lub rurki chłodnicy w wykonaniu z kwarcu uprasza się klientów zwrócić się do producenta z oddzielnym zapytaniem ofertowym. Eksploatacja lamp zanurzeniowych Temperatura ścianek wysokociśnieniowych promienników rtęciowych wynosi ok. 00 O C, zaś temperatura elektrod powyżej 2000 O C. Z powyższych powodów zwykle zachodzi konieczność chłodzenia lamp zanurzeniowych. Odprowadzając ciepło wytworzone przez promiennik wysokociśnieniowy należy również uwzględnić ciepło pochodzące od gorących mediów reakcyjnych a powodujących dodatkowe nagrzewanie promiennika. Chłodzenie dokonywane jest przeważnie przy pomocy płaszcza wodnego przepływającego przez lampę zanurzeniową. Żywotność lampy zanurzeniowej ograniczona jest przez proces utleniania zachodzący w miejscach stopnienia oraz na doprowadzeniach elektrod. Aby zapobiec temu zjawisku należy wnętrze rurki zanurzeniowej opłukiwać gazem obojętnym. Zużycie gazu jest przy tym nieznaczne. Należy przy tym ustawić tylko nieznaczne nadciśnienie gazu, tak aby zapewnić obojętną atmosferę pracy promiennika. Promiennik Mocowanie Płytka głowicy z Rurka zanurzeniowa Rurka chłodnicy Transformer kroćcami doprowadz. gaz płuczący 13

14 Elementy systemu modularnego Specyfikacja Nr. Ident. Lampa zanurzeniowa z wysokociśnieniowym promiennikiem rtęciowym TQ Promiennik TQ Uchwyt promiennika Płytka głowicy Rura zanurzeniowa (szkło borokrzemowe) Rura zanurzeniowa (kwarc) Osprzęt do rury zanurzeniowej Rura chłodnicy (szkło borokrzemowe) Rura chłodnicy (kwarc) Osprzęt do rury chłodnicy Zasilacz 2kW (o stałej mocy) Zasilacz 1,1 2 kw (o mocy regulowanej) Lampa zanurzeniowa z wysokociśnieniowym promiennikiem rtęciowym TQ Promiennik TQ Uchwyt promiennika Płytka głowicy Rura zanurzeniowa (szkło borokrzemowe) Rura zanurzeniowa (kwarc) Osprzęt do rury zanurzeniowej Rura chłodnicy (szkło borokrzemowe) Rura chłodnicy (kwarc) Osprzęt do rury chłodnicy Zasilacz kw (o stałej mocy) Zasilacz 2, kw (o mocy regulowanej) Lampa zanurzeniowa z wysokociśnieniowym promiennikiem rtęciowym TQ Promiennik TQ Uchwyt promiennika Płytka głowicy Rura zanurzeniowa (szkło borokrzemowe) Rura zanurzeniowa (kwarc) Osprzęt do rury zanurzeniowej Rura chłodnicy (szkło borokrzemowe) Rura chłodnicy (kwarc) Osprzęt do rury chłodnicy Zasilacz 10kW (o stałej mocy) Zasilacz 10 kw (o mocy regulowanej) Lampa zanurzeniowa z wysokociśnieniowym promiennikiem rtęciowym TQ Promiennik TQ Uchwyt promiennika Płytka głowicy Rura zanurzeniowa (szkło borokrzemowe) Rura zanurzeniowa (kwarc) Osprzęt do rury zanurzeniowej Rura chłodnicy (szkło borokrzemowe) Rura chłodnicy (kwarc) Osprzęt do rury chłodnicy Zasilacz 20kW (o stałej mocy) Zasilacz kw (o mocy regulowanej) Lampa zanurzeniowa z wysokociśnieniowym promiennikiem rtęciowym TQ00.10 Promiennik TQ Uchwyt promiennika Płytka głowicy Rura zanurzeniowa (szkło borokrzemowe) Rura zanurzeniowa (kwarc) Osprzęt do rury zanurzeniowej Rura chłodnicy (szkło borokrzemowe) Rura chłodnicy (kwarc) Osprzęt do rury chłodnicy Zasilacz 0kW (o stałej mocy) Zasilacz 2 0 kw (o mocy regulowanej) Żywotność gwarantowana: 100 godz. Żywotność użytkowa: 000 godz. 1

15 Wymiary geometryczne Bez rurki chłodnicy wymiary w [mm] Długość całkowita L1 Użyteczna długość łuku L2 Długość zewnętrznych elementów konstrukcyjnych L3 Długość zanurzenia L Odległość: poziom mocowania początek łuku L Odległość: koniec łuku koniec rurki zanurzeniowej L Rysunek 7 Rysunek 9 TQ TQ TQ TQ00.10 TQ TQ Z rurką chłodnicy Rysunek 8 Rysunek 9 Długość całkowita L1 Użyteczna długość łuku L2 Długość zewnętrznych elementów konstrukcyjnych L3 Długość zanurzenia L Odległość: poziom mocowania początek łuku L Odległość: koniec łuku koniec rurki zanurzeniowej L Kołnierz mocujący: płytka głowicy rurka zanurzeniowa I Dolny kołnierz mocujący rurki zanurzeniowej II Górny kołnierz mocujący rurki chłodnicy III Kołnierz mocujący: rurka chłodnicy reaktor IV Średnica rurki chłodnicy V Średnica rurki zanurzeniowej VI NW 100 NW 100 NW 100 NW 10 NW 100 NW NW 100 NW 100 NW 100 NW 10 NW 100 NW NW 10 NW 10 NW 10 NW 22 NW 10 NW NW 22 NW 22 NW 22 NW 300 NW 22 NW NW 22 NW 22 NW 22 NW 300 NW 22 NW 10 Rys. 7 Rys. 8 Rys. 9 Rys.10 Rurka zanurzeniowa z lampą Kompletna lampa zanurzeniowa Rurka zanurzeniowa z lampą Kompletna lampa zanurzeniowa Od 210 kw Od 210 kw 20,0,0 kw 20,0,0 kw 1

16 Rozkład energii widmowej Zestawione w poniższych tabelach dane dotyczą fizycznych właściwości promieniowania dla lamp zanurzeniowych w systemie modularnym. Podane liczby dotyczące rozkładu energii dla poszczególnych linii spektralnych zarówno dla promienników nieosłoniętych jak i lamp z rurką zanurzeniową ze szkła borokrzemowego. Dane dotyczące lamp nieosłoniętych można traktować jako adekwatne do lamp z rurką zanurzeniowa z kwarcu. Jednakże wartości te należy pomniejszyć o %, z uwzględnieniem strat strumienia promieniowania na odbicia. 1

17 Ciśnienia Maksymalne, dopuszczalne wartości ciśnienia dla rurek zanurzeniowych i rurek chłodnicy. Lampa zanurzeniowa kw bar Ciśnienie wewnętrzne dla rurki zanurzeniowej 3, 3, 3, 2,8 2,0 2,0 Ciśnienie wewnętrzne dla rurki zanurzeniowej = ciśnienie wewnętrzne rurki chłodnicy 3, 3, 3, 2,8 2,0 2,0 ciśnienie wewnętrzne rurki chłodnicy = ciśnienie reaktora 2,8 2,8 2,8 2,0 1,7 1,7 Ograniczenia ciśnienia nie są określone przez grubość znamionową rurki zanurzeniowej i rurki chłodnicy, ale wynikają ze stożkowych złączy kołnierzowych, pracujących pod tym samym ciśnieniem. Otrzymane ograniczenia ciśnienia dają się zastosować w normalnych warunkach pracy np. przy pracy ze stałą temperaturą i przy stałym natężeniu przepływu. Dopuszczalne ciśnienia mogą być znacznie niższe tam gdzie występują duże wahania lub duże różnice temperatur. Wartości ciśnienia wewnętrznego dają się zastosować do powierzchni wykonanych przez zatapianie szkliwa jako tzw. Politura ogniowa. Uszkodzenie powierzchni szkła przyrządami lub innymi narzędziami mogą spowodować znaczne zmniejszenie wytrzymałości szkła. Domieszki: Dla niektórych reakcji fotochemicznych rozkład energii dla lamp rtęciowych nie jest całkowicie zadowalający. Zatem dla zastosowań przemysłowych oferowane są lampy zanurzeniowe domieszkowane specjalnymi halogenkami metali. Generalnie stosowane są 3 rodzaje domieszkowania: Domieszka Z1 Wprowadza zwiększenie intensywności promieniowania w zakresie 000 nm. Domieszka Z2 Wprowadza dodatkową bardzo intensywną linię widmową o barwie zielonej w zakresie 000 nm. Domieszka Z3 Wprowadza kilka linii spektralnych w zakresie nm oraz 010 nm a także dodatkowe linie w zakresie widma dla barwy czerwonej. Dane elektryczne dla lamp zanurzeniowych Lampy zanurzeniowe z wysokociśnieniowymi promiennikami rtęciowymi są przeważnie zasilane poprzez reaktancyjne transformatory o polu rozproszonym. Możliwość uzyskania wystarczająco wysokich napięć zasilania w zasilania w zastosowaniach chemicznych dają cewki dławikowe. Napięcie zasilania lub napięcie biegu jałowego powinno być 1, raza większe od napięcia lampy dla zasilaczy o ustalonym obciążeniu oraz 1,9 razy większe od napięcia lampy dla zasilaczy z nastawialnym obciążeniem. Prąd zwarciowy transformatora powinien być o ok. 1, raza większy od prądu lampy. W razie potrzeby lampy zanurzeniowe z wysokociśnieniowymi lampami rtęciowymi mogą pracować przy napięciu niższym niż napięcie znamionowe. Dopuszczalne jest zmniejszenie mocy znamionowej lampy do 0%. 17

18 Wpływ kształtu fali napięcia zasilającego dla palników kwarcowych Sinusoidalna fala napięcia zmiennego 1. Napięcie szczytowe 2. Wartość skuteczna napięcia 3. Napięcie ponownego zapłonu. Napięcie promiennika. Strefa ciemna Przy zasilaniu napięciem o fali prostokątnej ciemne przerwy są małe, jakkolwiek jest to stan zagrożenia w pracy palnika w przypadku zgubienia niezbędnych impulsów zapłonu. Napięcie o zniekształconej fali sinusoidalnej daje dostateczny impuls zapłonu jednakże w czasie długich przerw ciemnych istnieje stan niebezpiecznej pracy palnika Schematy obwodów elektrycznych Promiennik małej mocy Napięcie zasilania 380 / 1 V Tryb pracy z dławikiem Promienniki o mocy średniej i dużej Napięcie zasilania 380/1 V Tryb pracy z transformatorem o polu rozproszonym Promienniki o mocy średniej i dużej Napięcie zasilania 3 kv Tryb pracy z dławikiem Promienniki o mocy średniej i dużej Napięcie zasilania 380/1 V Regulacja mocy poprzez transduktor Tryb pracy z transformatorem o polu rozproszonym 18