KADAMM ЦТ-К50 — Криотермостаты нагрев и охлаждение 50 л

Для стеклянных реакторов 50 л с рубашкой предназначены криотермостаты KADAMM ЦТ-К50: в одном корпусе нагреватель 6000 Вт (до +200 °C) и компрессорный холод до −20, −40 или −80 °C, насос 280 Вт даёт 30 л/мин при напоре 15 м, стабильность ±0.1 °C, сеть 380 В. В серии ЦТ-К это первая карточка, где у любой глубины холода есть взрывозащищённый вариант — KADAMM ЦТ-К50-20Ex, ЦТ-К50-40Ex и ЦТ-К50-80Ex, причём PLC-модуль, USB и многоступенчатые программы у них в базовой комплектации. Шестью артикулами покрывается опытно-промышленный синтез с партиями до 33 л: кристаллизация при 0 °C, литийорганика при −60 °C, отгонка высококипящих растворителей при +200 °C по рубашке.

Шесть артикулов: стандарт и Ex для трёх глубин холода

Платформа у шести машин общая: бак 11 л, внутренний контур с нагреваемым объёмом 2 л, нагреватель 6000 Вт, насос 280 Вт (30 л/мин, напор 15 м), сеть 380 В, допустимая вязкость теплоносителя до 500 сСт. Отличает их только холодильная машина. У KADAMM ЦТ-К50-20 холод 6160 Вт при +20 °C и 1820 Вт на нижней границе, без нагрузки она опускается до −22 °C. KADAMM ЦТ-К50-40 даёт 10280 Вт при +20 °C и 2560 Вт на границе, без нагрузки −42 °C — в зоне 0…−30 °C по холоду сильнее неё в ряду нет. KADAMM ЦТ-К50-80 выдаёт 7740 Вт при +20 °C и 180 Вт на границе, без нагрузки −82 °C; получить −60…−70 °C в рубашке реактора 50 л иначе нельзя. По нагреву, холоду и гидравлике Ex-варианты ЦТ-К50-20Ex, ЦТ-К50-40Ex и ЦТ-К50-80Ex идентичны стандартным, сверх того у них PLC-модуль с USB и многоступенчатыми программами. Лист подбора KADAMM относит все шесть к реактору 50 л: это KADAMM РЕА-Р50 и РЕА-Р50Ex (карточка KADAMM РЕА-Р 10–100 л ) и трёхслойный РЕА-Т50 (карточка KADAMM РЕА-Т 10–100 л). Если реактору 30 л нужно −80 °C, берут тоже ЦТ-К50-80 — в карточке KADAMM ЦТ-К 20–30 л эта глубина не предусмотрена.

Почему у ряда 50 л насос 280 Вт с напором 15 м: колёсная рама и рубашка 16 л

Реактор 50 л — это рубашка на 16 л и рама на колёсах, которую обычно ставят поодаль от термостата, отчего шланги выходят длиннее, а поворотов на линии больше. Отсюда и расчёт насоса: 30 л/мин при напоре 15 м. Резерв давления уходит на гидравлическое сопротивление рубашки, шлангов и штуцеров, а остаётся скорость потока, при которой стенка реактора по всей высоте колбы имеет одинаковую температуру. Для машин под 30 л напор составляет 10 м, под 20 л — 7 м. При рубашке 16 л и подаче 30 л/мин её объём сменяется приблизительно за полминуты, и теплота экзотермической реакции партии 33 л переходит в теплоноситель, не создавая местных перегревов у стенки. Малый нагреваемый объём 2 л на фоне бака 11 л делает внутренний контур малоинерционным, так что скорость перехода между уставками у машины 50 л задают рубашка и загрузка, а не сам прибор. Предел вязкости 500 сСт относится к рабочей температуре: на холоде силиконовое масло загустевает, и жидкость выбирают так, чтобы насос не терял подачу даже в самой холодной точке цикла.

Ex-криотермостат для работы с ЛВЖ на опытном участке

Если реактор 50 л стоит во взрывоопасной зоне и в нём идут эфиры, углеводороды, спирты и прочие ЛВЖ — как на опытных участках нефтехимии, лакокрасочной и фармацевтической отрасли, — нужны взрывозащищённые машины. KADAMM ЦТ-К50-20Ex, ЦТ-К50-40Ex и ЦТ-К50-80Ex размещают прямо возле Ex-реактора на коротких шлангах; стандартный прибор пришлось бы вынести из зоны и смириться с потерей напора в длинной линии. В Ex-исполнениях PLC-модуль с USB входит в комплект: программы температура–время из нескольких ступеней отрабатываются без участия оператора, запись процесса выгружается в отчёт. Для опытных партий, где каждая стадия протоколируется, это базовая функция, а не дополнительная опция. При изготовлении взрывозащищённых исполнений учтены требования ТР ТС 012/2011 «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах»; подходит ли прибор к конкретной зоне, какая у него маркировка взрывозащиты и какие документы её подтверждают, определяется паспортом поставки — до заказа уточняйте у менеджера.

Реактор 50 л: как выбрать бак и глубину холода

С баком всё решает реактор: шесть артикулов рассчитаны на 50 л. При пуске рубашка 16 л и шланги наполняются из бака 11 л, потом жидкость доливают, так что объём теплоносителя складывают из бака, рубашки и шлангов. Глубину холода берут от минимальной температуры среды плюс запас не меньше 10 °C, поскольку у нижнего предела холодопроизводительность снижается и машина еле перекрывает теплопритоки. На цифрах ряда 50 л это видно сразу. Для кристаллизации с финишем на 0…−10 °C хватает ЦТ-К50-20 (6160 Вт при +20 °C). Для реакций при −20…−30 °C и быстрого съёма экзотермы партии 33 л на минусе подходит ЦТ-К50-40: 10280 Вт при +20 °C и 2560 Вт у −40 °C — больше нет ни у одного исполнения ряда. Литийорганику, диазотирование и перегруппировки при −50…−70 °C ведут только на ЦТ-К50-80. Теплоноситель зависит от диапазона: до −20…−30 °C — вода и водно-гликолевые смеси, глубже — этанол или низкотемпературное силиконовое масло, а весь интервал −80…+200 °C без замены перекрывает силиконовое масло широкого диапазона; марку уточняйте у менеджера.

Регулирование, защиты, смежные карточки

У всех шести в базе: PID-регулятор со стабильностью ±0.1 °C и шагом индикации 0.1 °C, отключение нагрева при превышении максимальной температуры, защита компрессора по давлению и от перегрева, контроль питания и фаз сети 380 В. Компрессоры импортные (Франция и Дания), конденсатор охлаждается воздухом. Под заказ — внешний PT100 в реактор для регулирования по среде (±0.5 °C) и водяное охлаждение конденсатора; PLC с USB у Ex входит в комплект, у стандартных исполнений заказывается как опция. Процессу, которому нужен только нагрев, выгоднее подойдёт термостат KADAMM ЦТ-Н ЦТ-Н50 либо модель закрытого контура KADAMM ЦТ-НЗ ЦТ-НЗ50, у которой есть Ex-исполнение; если требуется лишь холод — криостаты KADAMM ЦТ-О50 глубиной до −120 °C. Сенсорная панель 7″ с пошаговыми программами есть в KADAMM ЦТ-КС 50–200 л. Под реакторы 20–30 л подобран KADAMM ЦТ-К 20–30 л, под реакторы 80–100 л — KADAMM ЦТ-К100.

Как лабораторное электрооборудование криотермостаты KADAMM ЦТ-К50 подтверждены на соответствие регламентам ЕАЭС: ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования» и ТР ТС 020/2011 «Электромагнитная совместимость технических средств». Изготовление ведётся в системе качества ISO 9001, на корпусе — маркировка CE. В поставку входят паспорт, русскоязычное руководство по эксплуатации и декларация соответствия.

ЦТ-К50-20, ЦТ-К50-40 и ЦТ-К50-80 в стандартном исполнении взрывозащиты не имеют, их место — за пределами взрывоопасных зон. Внутри такой зоны работают ЦТ-К50-20Ex, ЦТ-К50-40Ex и ЦТ-К50-80Ex: при их проектировании учтён ТР ТС 012/2011 «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах», а маркировка взрывозащиты, допустимая категория зоны и документы, которые это подтверждают, указываются в паспорте каждой поставки. Питание всех машин — трёхфазное, 380 В, с контролем фаз. Выше +100 °C применяют только теплоноситель, у которого вспышка наступает при температуре выше верхней уставки.

• Электрическая часть — насос 280 Вт, компрессор и нагреватель 6000 Вт подключают к выделенной заземлённой линии 380 В, 50 Гц; автомат подбирают по паспорту; пропадание и чередование фаз контролируются.
• Термическая защита — при достижении предельной температуры нагрев отключается; компрессор защищён по давлению и от перегрева, питание контролируется.
• Защита от взрыва — машины Ex ставят в зоне возле Ex-реактора; сам реактор, насос и шланги внутри зоны тоже нужны в подходящем исполнении; маркировку смотрите в паспорте.
• Контур и низкие температуры — под напор 15 м шланги и хомуты выбирают по температуре и давлению; если уставка ниже 0 °C, линии утепляют; в самой холодной точке вязкость теплоносителя — до 500 сСт.
• Комплект документов — к прибору прилагаются паспорт, руководство по эксплуатации и декларация соответствия ТР ТС; документы, протоколы и сертификаты на Ex-исполнения даём в паспорте или высылаем по запросу.

Хладагент, размеры, вес и полную Ex-маркировку взрывозащищённых версий указываем в паспорте каждой поставки — подробности у менеджера.

ЦТ-К50 приходят собранными: к запуску остаётся присоединить шланги к рубашке реактора и подвести 380 В. Первый пуск стандартной и Ex-машины проходит по одной схеме, а разница касается только того, где прибор разрешено ставить:

Обслуживание в процессе эксплуатации

• Жидкость контура — следите за уровнем и видом: после холода в масле появилась вода или после нагрева оно потемнело — меняйте; бак держите закрытым.
• Конденсатор с воздушным охлаждением — рёбра и решётку чистят по графику: забитый пылью конденсатор хуже отдаёт холод и перегревает компрессор.
• Шланги, хомуты — проверяйте всякий раз при переходе на другой диапазон: при напоре 15 м трещины и усадка недопустимы.
• Электрика и Ex — контакты сети 380 В и заземление проверяют регулярно; на Ex-версиях смотрят, цел ли корпус и кабельные вводы, а вскрывать их самому нельзя.
• Записи PLC — журнал процесса снимают через USB с периодичностью, принятой на участке; программы держат вместе с номером версии методики.