Kada je preciznost važna: Grijači patrona u znanstvenim i medicinskim hladnjačama
Ostavite poruku
Teško je zagrijati laboratorijske zamrzivače koji rade na -80 stupnjeva i kriogene spremnike koji rade na -196 stupnjeva. Ovi su sustavi dizajnirani da održavaju stvari vrlo hladnima, ali također ih je potrebno grijati na pametan način kako bi se spriječilo nakupljanje leda, održalo čvrsto brtvljenje i osiguralo da se uzorcima lako dođe. Patronski grijači moraju biti vrlo precizni u ovakvim situacijama, što industrijske jedinice za grubo servisiranje ne mogu učiniti.4.jpg
Zamrzivači s ultra-niskom temperaturom imaju grijače uložaka u okvirima vrata i brtvama kako bi se spriječilo zatvaranje leda i zarobljavanje vrijednih uzoraka. Potreba za grijanjem je niska-dovoljno samo da održi fleksibilnost brtve i spriječi stvaranje ledenih mostova-ali kontrola temperature mora biti vrlo točna. Ako zamrzivač postane prevruć, čak i za 5 stupnjeva, neće raditi dobro. Ako postane prehladno, može se stvoriti led i oštetiti brtve na vratima. Minijaturni grijači s ugrađenim-termoparovima promjera 3 mm i 4 mm daju ovim aplikacijama lokalno grijanje i točnu povratnu informaciju koja im je potrebna.
Kriogene metode pohranjivanja uzoraka imaju znatno strože zahtjeve. Kako bi spriječili smrzavanje uzoraka u posudi, sustavi za pohranjivanje dušika u fazi-pare koriste grijače uložaka u cijevima vrata i pristupnim otvorima. Kada su isključeni, grijači moraju dobro raditi na temperaturama blizu -196 stupnjeva. Kada su uključeni, moraju se brzo zagrijati do +50 stupnjeva ili više kako bi otopili led. Ova promjena temperature od 250 stupnjeva mora se događati uvijek iznova bez trošenja materijala. Inconel 600 omotači s posebnim sastavom magnezijevog oksida odgovaraju ovim potrebama, no koštaju više od običnih jedinica od nehrđajućeg čelika.
Za održavanje odgovarajuće temperature oprema banke krvi treba grijače uložaka. Za skladištenje trombocita potrebno je umjereno miješanje na 20-24 stupnja, a sustavi grijanja moraju održavati ovaj ograničeni raspon bez obzira na vanjsku temperaturu, od skladišta s hladnim skladištenjem do vrućih dokova za utovar. Ugrađeni grijači uložaka u stijenke komore za pohranu ravnomjerno zagrijavaju prostoriju, bez stvaranja vrućih područja koja bi mogla oštetiti osjetljive krvne proizvode. FDA propisi o potvrđivanju zahtijevaju mnogo papirologije o materijalima koji se koriste u grijačima, završnoj obradi njihovih površina i o tome koliko dobro djeluju toplinski. Renomirani proizvođači čuvaju ove podatke za medicinske-uređaje.
Grijači patrona koriste se u transportnim spremnicima i distribucijskim čvorištima za opremu farmaceutskog hladnog lanca. Neka cjepiva protiv COVID-19 moraju se čuvati na -70 stupnjeva, stoga su im potrebni posebni spremnici sa sustavima grijanja kako bi temperatura bila stabilna dok se premještaju. Ovi grijači moraju raditi na baterije, biti u stanju podnijeti grubu upotrebu i raditi nakon dugog skladištenja bez gubitka snage. Ove prijenosne aplikacije trebaju niskonaponske (12 V ili 24 V) grijače uložaka koji su napravljeni da traju.
Analitički alati koji se koriste u stanicama za praćenje okoliša moraju biti točni i dugotrajni-u isto vrijeme. Kako bi plinski kromatografi i maseni spektrometri ispravno radili, ulazne linije i detekcijske komore moraju se grijati i održavati na vrlo određenim temperaturama. Ovi instrumenti mogu ispuniti zahtjeve regulatornog nadzora budući da imaju grijače uložaka koji mogu prilagoditi temperaturu unutar ±1 stupnja i brzo reagirati. Grijači također moraju moći raditi vani u kućištima otpornim na vremenske uvjete, što znači da moraju biti IP67 ili bolji.
Kompatibilnost materijala vrlo je važna u znanosti i medicini. Nehrđajući čelik 316L s elektropoliranim površinama ispunjava USP kriterije biokompatibilnosti klase VI i može podnijeti oštre metode sterilizacije uključujući autoklaviranje i kemijska sredstva za sterilizaciju. Kako se osjetljivi uzorci ne bi kontaminirali, izolacija olovne žice ne smije ispuštati plin. To obično znači korištenje PTFE-a ili silikona umjesto PVC-a. Ove specifikacije materijala povećavaju troškove, ali su neophodne za poštivanje pravila.
Postoji mnogo koraka za kalibraciju i validaciju znanstvenih sustava grijanja. IQ/OQ/PQ (Instalacija, Operativna i Performance Qualification) procesi osiguravaju da grijači rade kako bi trebali u cijelom rasponu rada. Istraživanja mapiranja s više od jednog termoelementa pokazuju da je temperatura ista u svim grijanim komorama. Ponovno kalibriranje svake godine prema NIST-standardima koji se mogu pratiti održava stvari točnima. Proizvođači koji prodaju na tim tržištima moraju pružiti papirologiju i tehničku pomoć potrebnu za ove napore u validaciji.
