Криостат и термостат: в чём разница

Что делает каждый прибор

Под лабораторным термостатом понимают прибор, который поддерживает заданную температуру теплоносителя и гонит его по контуру. Сюда относятся как модели только с нагревом, так и модели с холодильной машиной. Криостат — их частный случай, где основное — холод: рабочий диапазон опускается ниже нуля, до −120 °C.

Реальная граница между ними

Формальная граница — ноль: всё, что ниже, считают криостатом. Но на практике проще исходить из задачи. Нужно удерживать температуру процесса, какой бы она ни была, — выбирают термостат, ориентируясь на диапазон и подачу. Нужно охладить объект — конденсатор испарителя, ловушку, рубашку реактора — это работа криостата, и для него первый вопрос: до какой температуры.

Из этого вытекают разные критерии подбора. Для термостата важны объём контура и нужная подача: теплоноситель проходит рубашку, не успевая заметно изменить температуру. Для криостата главное — глубина холода, и зависит она не от литража, а от того, что именно охлаждают или конденсируют.

Как выбрать глубину холода

Отчего у нижней границы диапазона эффективность падает

Холодопроизводительность в паспорте приводится при определённой температуре и при её снижении резко уменьшается. Так устроен холодильный цикл: с ростом разницы между температурами конденсации и кипения хладагента каждая единица его массы переносит меньше тепла. Если при −20 °C прибор снимает киловатт, то при −80 он отведёт ощутимо меньше.

Второй эффект накладывается на первый: у нижней границы вязкость теплоносителя растёт, подача насоса падает, а с ней — и способность контура переносить тепло в принципе. Отсюда практическое следствие: для процесса у нижней границы диапазона запас мощности закладывают кратный, а не на десять процентов, а вязкость теплоносителя оценивают при рабочем минимуме, не при комнатной температуре.

Закрытый контур или открытая баня

Есть и отличие, к температуре отношения не имеющее. Открытая баня оставляет теплоноситель доступным сверху, поэтому в жидкость опускают колбу, пробирки или змеевик: так удобнее, если температуру надо задать самой посуде. За это расплачиваются тем, что на высоких температурах жидкость испаряется, в помещении пахнет маслом и уровень приходится пополнять.

В закрытом контуре тепло передаётся исключительно через теплообменник или рубашку. Жидкость здесь не окисляется и не уходит паром, зато опустить в неё что-либо не получится. Поэтому с реактором удобнее работать на закрытом контуре, а посуду и приборы термостатируют в открытой бане.

Отдельный случай: рециркуляционный охладитель

Отрицательных температур у ЦТ-ОП и ЦТ-ОП8 нет: рабочий диапазон +5…+40 °C, точность ±0.3 °C, вода циркулирует по контуру обслуживаемого прибора. Назначение этих аппаратов иное — подменить собой проточную воду, которой охлаждают оборудование.

Польза здесь с двух сторон. Во-первых, за всё время работы вода не уходит непрерывным потоком в канализацию. Во-вторых, и для результата это существеннее, температура остаётся одной и той же в любое время года, а водопроводная гуляет по сезонам на десяток градусов, и вслед за ней меняется эффективность конденсации. Низкокипящим растворителям этого мало — для них берут криостат.

Теплоноситель определяет фактический диапазон

Смотреть надо на вязкость в нижней рабочей точке, а не на то, при какой температуре жидкость замерзает. Слишком густой теплоноситель насосу не прокачать, и до паспортной глубины исправный прибор так и не дойдёт. Конкретную марку под ваш процесс подберём — уточняйте у менеджера.

Серии обеих групп

Популярные серии