Шаг 1. Диапазон температур процесса
По методике определяют крайние значения — максимальную и минимальную температуру процесса. Нужны именно цифры, а не «где-то около комнатной»: по ним выбирают и тип термостата, и жидкость для контура. Остальное очевидно: минимум выше комнатной — достаточно нагрева, минимум ниже — понадобится прибор с холодильным агрегатом.
| Диапазон процесса | Тип прибора | Серия |
|---|---|---|
| +20…+250 °C, только нагрев | нагревающий термостат | KADAMM ЦТ-Н |
| +20…+200 °C, закрытый контур | нагревающий, нержавеющий тракт | ЦТ-НЗ |
| −20…+100 °C | нагрев и охлаждение | ЦТ-КБ |
| −20…+200 °C, высокая точность | нагрев и охлаждение, ±0.03 °C | ЦТ-К6 |
| −80…+200 °C | неравномерный нагрев и охлаждение реактора по объёму | ЦТ-К |
| только холод для конденсатора | криостат | серии ЦТ-О |
Шаг 2. Расход насоса под объём реактора
Жидкость в контуре обязана проходить рубашку так быстро, чтобы её температура почти не менялась. При недостаточном расходе вход и выход рубашки расходятся на несколько градусов, а загрузка реактора прогревается или остывает неодинаково: в верхней и нижней зоне режим уже разный. Сильнее всего эффект проявляется на больших аппаратах и в реакциях с заметным тепловыделением.
| Объём реактора | Подача | Серия |
|---|---|---|
| 2–10 л | 20 л/мин | ЦТ-К 5–10 |
| 20–30 л | 20–35 л/мин | ЦТ-К 20–30 |
| 50 л | 30 л/мин | ЦТ-К 50 |
| 80–100 л | 30–35 л/мин | ЦТ-К 100 |
| 200–300 л | 80 л/мин | ЦТ-К 200–300 |
Порядок такой: сначала по объёму реактора отбирают серии с подходящим расходом, а уже среди них сопоставляют мощность нагрева и холодопроизводительность.
Шаг 3. Теплоноситель
В паспорте указаны возможности прибора, реальные пределы определяет жидкость контура — её выбирают так, чтобы она работала во всём интервале процесса, а не только в одной крайней точке.
| Теплоноситель | Рабочий диапазон | На что смотреть |
|---|---|---|
| Вода | +5…+90 °C | выше кипит, ниже замерзает |
| Водно-гликолевая смесь | −30…+100 °C | вязкость у нижней границы |
| Силиконовое масло | широкий, включая высокие | на холоде вязкость растёт, и насос уже не справляется |
Важна не точка замерзания, а то, насколько вязкой жидкость становится при минимальной рабочей температуре. Загустевший теплоноситель насосу не по силам, и паспортного минимума прибор не достигнет, хотя исправны и насос, и сам термостат. Вязкость при комнатной температуре ни о чём не говорит: на холоде она отличается в разы.
Шаг 4. Холодопроизводительность с запасом
Цифра холодопроизводительности в паспорте всегда привязана к определённой температуре, и при её снижении быстро уменьшается. Так устроен холодильный цикл: каждый килограмм хладагента переносит тем меньше тепла, чем дальше друг от друга температуры конденсации и кипения. Если при −20 °C прибор снимает киловатт, то при −80 °C от этого останется лишь доля.
Отсюда следует, что при работе у нижнего края диапазона запас закладывают в разы. Есть и второй эффект: вязкий теплоноситель прокачивается хуже, и контур переносит меньше тепла. Оба фактора действуют одновременно, поэтому у нижней границы охлаждение всегда идёт медленнее, чем ожидалось.
Когда методика требует не только выйти на −70 °C, но и отводить на этой температуре тепло реакции, нужен отдельный расчёт: тепловыделение процесса сравнивают с холодопроизводительностью при рабочей температуре, а не с паспортной цифрой для −20 °C.
Закрытый контур или открытая баня
Открытая баня даёт доступ к теплоносителю сверху — туда опускают колбу, пробирки или змеевик. Такая схема хороша, если термостатировать надо саму посуду; минус в том, что на высоких температурах теплоноситель испаряется, в помещении пахнет маслом, а уровень приходится доливать. В закрытом контуре тепло уходит только в рубашку: жидкость не испаряется и не окисляется, зато погружать в неё нечего. Под реактор удобнее закрытый контур.
Что ещё влияет на выбор
- Температурная программа. Когда по методике нужна заданная скорость нагрева или охлаждения, берут прибор со ступенчатыми программами, такой как KADAMM ЦТ-КС с сенсорной панелью.
- Взрывозащищённое исполнение. Его требует категория помещения, растворитель тут ни при чём; Ex-версии выпускаются для ЦТ-НЗ и для ЦТ-К от 50 л.
- Электропитание. Большим термостатам нужна выделенная линия — это проверяют ещё до поставки.
- Размещение. Прибор ставят возле реактора, и от длины шлангов зависят потери: короткий контур даёт меньший перепад.
- Точность поддержания. Калибровку и вискозиметрию ведут на ЦТ-К6 , который держит ±0.03 °C; реактору столько не нужно.
Серии для реакторов
| Серия | Типоразмеры | Для чего | Ключевая особенность | |
|---|---|---|---|---|
| ЦТ-К-5-10 | реакторы 2–10 л | Нагрев и охлаждение | −80…+200 °C, 20 л/мин | Открыть |
| ЦТ-К-20-30 | реакторы 20–30 л | Нагрев и охлаждение | 20–35 л/мин | Открыть |
| ЦТ-К-50 | реакторы 50 л | Нагрев и охлаждение | 30 л/мин, Ex-исполнение | Открыть |
| ЦТ-К-100 | реакторы 80–100 л | Нагрев и охлаждение | 30–35 л/мин | Открыть |
| ЦТ-КС-10-30 | реакторы 10–30 л | С программами по шагам | Сенсорная панель 7 дюймов | Открыть |
| ЦТ-Н | бани 12–65 л | Только нагрев | RT…+250 °C, ±1 °C | Открыть |
| ЦТ-НЗ | 5–70 л | Только нагрев, закрытый контур | До 18 кВт, нержавеющий тракт | Открыть |
Оснащение производства
Промышленный контроль
Лаборатория и Тестирование
Связь и Телекоммуникации
Безопасность и Спецтехника
Энергетика и Электротехника