Tube de quartz en spirale transparent résistant aux hautes températures

Dans des processus tels que le chauffage de fluides, le préchauffage de gaz, la photocatalyse ultraviolette et le transport de matériaux de haute pureté, les structures traditionnelles de transfert de chaleur à tubes droits sont souvent limitées par une faible efficacité de transfert de chaleur ou un encombrement important. Le résistant aux hautes températures Le tube de quartz en spirale transparent combine les excellentes propriétés physiques et chimiques du verre de quartz de haute pureté avec une structure en spirale compacte : il peut résister à des températures élevées de 1 200 ℃, a une transmission de la lumière supérieure à 90 % et est extrêmement inerte chimiquement. Dans le même temps, la forme en spirale augmente la surface d'échange thermique par unité de longueur de 3 à 5 fois. En tant que fabricant professionnel sur mesure, Luweiya Quartz propose une personnalisation complète des paramètres, du diamètre du tube, de l'épaisseur de la paroi, du nombre de tours en spirale au pas et à la forme du port, aidant ainsi la recherche et le développement en laboratoire et la production de masse à l'échelle industrielle à améliorer la qualité et l'efficacité.

Foire aux questions (FAQ)

Q1 : Quels sont les principaux avantages des tubes de quartz en spirale par rapport aux tubes droits ou aux tubes en spirale métallique ?  

R : ① Transparent et visible : peut observer directement l'état du fluide, les bulles ou les sédiments à l'intérieur du tube ; ② Résistance à la corrosion : à l'exception de l'acide fluorhydrique et de l'acide phosphorique chaud, il ne réagit pas avec d'autres acides et bases ; ③ Pureté : la quantité totale d'impuretés métalliques est inférieure à 20 ppm et il n'y a pas de lixiviation des ions métalliques ; ④ Résistance à la température : bien supérieure à celle des tubes en verre organique ou en métal, et avec une dilatation thermique extrêmement faible.

Q2 : Le tube en spirale peut-il résister à la pression ? Est-ce qu'il se déformera à haute température ?  

R : Lorsque l'épaisseur de la paroi est de 2 à 4 mm, il est recommandé de l'utiliser sous une pression normale ou légèrement positive (<0,3 MPa). Nous utilisons une technologie de recuit de précision pour éliminer les contraintes thermiques, et le taux de changement de pas est inférieur à 0,5 % en fonctionnement à long terme à 1 000 ℃, sans effondrement ni distorsion.

Q3 : Quel est le diamètre minimum de la spirale qui peut être réalisée ? Y a-t-il une limite au nombre de tours ?  

R : Le diamètre intérieur minimum de la spirale peut atteindre 30 mm et le maximum est de 300 mm ; le nombre de tours peut être atteint de 1 à 30, et le long tube peut être segmenté et soudé après connexion en spirale.

Q4 : Pouvons-nous personnaliser les structures à double hélice ou à pas variable ?  

R :  D’accord. Les configurations complexes telles que la double hélice (tubes intérieurs et extérieurs coaxiaux ou doubles canaux parallèles), l'hélice conique et le pas variable au milieu sont prises en charge, et seuls les croquis de processus ou les paramètres cibles de transfert de chaleur/mélange doivent être fournis.

Quels problèmes fondamentaux les tubes de quartz en spirale transparents peuvent-ils résoudre pour vous ?

-Faible transfert de chaleur/efficacité de chauffage → La structure en spirale génère un flux secondaire et un Dean Vortex, avec un coefficient de transfert de chaleur 2 à 4 fois supérieur à celui des tubes droits.  

-Il y a de nombreuses zones mortes dans la conduite , ce qui rend le nettoyage difficile. Le matériau transparent et la transition d'arc sans couture peuvent être nettoyés visuellement à l'aide de solvants ou de brosses.  

-Corrosion/précipitation des tubes métalliques à haute température → Le matériau Quartz est totalement inerte en atmosphère acide et oxydante, sans affecter la pureté du matériau.  

-En raison de l'espace limité de l'équipement , la forme en spirale permet d'obtenir une conception à long canal d'écoulement dans un très petit volume, économisant ainsi de l'espace efficace dans les fours, les fours tubulaires ou les bains à température constante.

Qualité du matériau et paramètres clés

Pureté SiO₂ : ≥ 99 %

Impuretés métalliques totales : (Fe, Al, Ca, Na, K, Li, etc.) ≤ 20 ppm

Teneur en hydroxyle (OH) : ≤ 150 ppm

Température de fonctionnement maximale : 1200 ℃ (long terme)

Stabilité aux chocs thermiques :  800 ℃ ⇔ 25 ℃ trempe à l'air sans fissures

Transmission UV visible : ≥ 90 % (200-2500 nm)

Analyse de la structure en spirale et des avantages en termes de performances

1. Renforcer le transfert de chaleur et le mélange

La circulation secondaire (vortex de Dean) entraînée par la force centrifuge est générée lorsque le fluide se déplace le long du canal en spirale, détruisant ainsi la couche limite thermique. Les données expérimentales montrent que sous le même nombre de Reynolds, le coefficient de transfert de chaleur par convection d'un tube hélicoïdal est 2,8 à 4,2 fois celui d'un tube droit, ce qui le rend particulièrement adapté aux fluides à haute viscosité ou aux conditions de faible débit.

2. Conception d’espace compact

Un tube en spirale d'un diamètre extérieur de 200 mm et de 12 tours peut avoir une longueur de canal d'écoulement efficace de 6 à 8 mètres, tout en occupant une hauteur d'environ 250 mm seulement. Il peut être facilement placé dans un petit four tubulaire, un bain d’huile ou une boîte à température constante.

3. Visualisation complète du processus

Les propriétés transparentes du verre de quartz permettent aux chercheurs de surveiller en temps réel :

-Modèle d'écoulement biphasé (écoulement limace, écoulement annulaire, écoulement bouillonnant)

-Position de départ de cristallisation ou de précipitation

-Processus de réaction au changement de couleur

-Génération de bulles et comportement de coalescence

4. Inertie chimique et sans pollution

Après des tests tiers, le trempage dans de l'eau régale à 90 ℃, de l'acide sulfurique concentré et une solution de NaOH à 50 % pendant 72 heures n'a montré aucune marque de corrosion sur la surface et l'augmentation des ions métalliques dans la solution était inférieure à 0,1 ppm. Convient aux scénarios difficiles tels que les produits biopharmaceutiques et la préparation chimique de qualité électronique.

Plage de spécifications personnalisable (prend en charge n'importe quelle combinaison)

Nous proposons une personnalisation de la taille au niveau des pièces sans frais de moule ni restrictions de quantité minimum de commande :

Diamètre extérieur du tube de quartz : Φ 6 mm ~ Φ 80 mm (conventionnel) ; Φ 80 ~ Φ 120 mm (nécessite un épissage)

Épaisseur de paroi : 1,0 mm/1,5 mm/2,0 mm/2,5 mm/3,0 mm/4,0 mm

Diamètre extérieur de la spirale : Φ 30 mm ~ Φ 300 mm

Pas : pas égal (10 mm ~ 100 mm) ou pas variable, distribution personnalisée

Nombre de tours : 1 à 30 tours (moulage intégral) ; Plus de 30 cercles peuvent être ancrés

Types de ports : bouche droite, bouche évasée, bouche à bride, bouche rectifiée, joint fileté, bride, joint pagode

Structures supplémentaires : manchon de mesure de température inséré, couche d'isolation de la gaine, port d'échantillonnage de branche, renflement du miroir

Dossier de candidature client (anonyme)

Cas 1 : Optimisation d'un réacteur photochimique dans une entreprise CDMO biomédicale

-Problème :  L'utilisation d'un photoréacteur à tube droit pour la réaction de photoisomérisation de la vitamine D3 entraîne un trajet lumineux court, un temps de séjour non réglable, un taux de conversion de seulement 62 % et des sous-produits élevés.  

-Solution : Nous personnalisons un diamètre extérieur de Φ 10 × 12 mm, 15 tours en spirale, un pas de 18 mm, un tube spiralé en quartz haute transparence UV, enroulé autour de la périphérie d'une lampe au mercure basse pression de 254 nm, et le matériau circule à travers le canal en spirale.  

-Effet : Le temps de séjour a été prolongé de 30 secondes à 7 minutes (sans changement de volume), le taux de conversion a augmenté à 89 % et les sous-produits ont été réduits des 2/3.

Cas 2 : Laboratoire de génie thermique d'une certaine université - Dispositif expérimental d'oxydation de l'eau supercritique

-Problème : La bobine d'origine en acier inoxydable a subi une grave corrosion dans l'eau supercritique à 500 ℃ et 25MPa. Une fuite s'est produite après trois expériences et aucun sédiment à l'intérieur du tube n'a pu être observé.  

-Solution : fournir un tube spiralé en quartz transparent avec une épaisseur de paroi de 3,5 mm, un diamètre extérieur en spirale de 150 mm, 7 tours et une conception de résistance à la pression améliorée, équipé d'un joint d'étanchéité à manchon métallique.  

-Effet : fonctionnant en continu pendant 60 lots sans fuite, la position de départ de la cristallisation du NaCl a été clairement observée visuellement et le point d'injection d'eau a été optimisé en conséquence.

Cas 3 : Absorption de gaz lors de la préparation d'acide chlorhydrique de haute pureté par un fabricant de produits chimiques électroniques humides à semi-conducteurs

-Problème : lors de l'absorption du gaz HCl par de l'eau ultrapure, le contact gaz-liquide dans la tour d'absorption à tube droit est insuffisant, ce qui entraîne une concentration élevée de HCl de 800 ppm dans le gaz résiduaire de sortie, ce qui est un gaspillage et peu respectueux de l'environnement.  

-Solution :  adoption d'un absorbeur à tube de quartz à double hélice : l'hélice intérieure transporte du gaz (vers le bas) et l'enveloppe extérieure de l'hélice transporte de l'eau de refroidissement ; La face interne de la paroi du tube forme un film liquide en raison de la force centrifuge en spirale, ce qui améliore l'absorption.  

-Effet : L'efficacité d'absorption a augmenté de 71 % à 96,5 %, et le gaz résiduaire HCl a diminué à 28 ppm.

Personnalisez immédiatement votre tube de quartz spiralé

Que vous l'utilisiez pour la photochimie, l'échange thermique, la purification de gaz, le transport de matériaux de haute pureté ou que vous ayez besoin de structures spéciales à pas variable, à double canal ou en spirale conique, nous pouvons y parvenir.  

Contactez-nous maintenant et fournissez l’une des informations suivantes pour lancer le plan :

Diamètre requis, diamètre extérieur de la spirale, nombre de tours/longueur totale

Paramètres cibles du processus d'échange thermique/mélange/réaction (température, débit, propriétés des matériaux)

Croquis ou photos dessinés à la main (nous les convertissons en dessins techniques)

Luverre Quartz est un fabricant spécialisé dans les tubes de quartz et autres articles en quartz. Nous avons plus de 18 ans d'expérience dans la production de tubes de quartz, nous serons votre partenaire fiable sur les tubes de quartz et autres articles en quartz.

Luverre Quartz peut fabriquer des tubes de quartz personnalisés de différentes formes, telles que spirale, carré, rond, avec un traitement comprenant la découpe, le pliage, le soudage, etc., et disponibles en différentes couleurs, telles que des tubes de quartz transparents, des tubes de quartz opaques, des tubes de quartz blanc laiteux, des tubes de quartz rouge, etc.