КАДАММ ЦТ-НЗ — Термостаты закрытого контура до +200 °C

Линейка КАДАММ ЦТ-НЗ греет рубашки реакторов в диапазоне от комнатной температуры до +200 °C и устроена по закрытой схеме. Открытой бани нет: теплоноситель ходит по герметичному тракту из нержавеющей стали «бак — насос — нагреватель — рубашка», воздуха не касается, а заливку и удаление воздуха ведут через клапан. Типоразмеры подобраны под объём реактора — 5, 20, 50, 100 и 200 л; им отвечают баки 5, 10, 15, 35 и 70 л и нагреватели 2, 3, 6, 9 и 18 кВт. В карточке восемь артикулов: пять стандартных плюс три во взрывозащищённом исполнении (ЦТ-НЗ20Ex, ЦТ-НЗ50Ex, ЦТ-НЗ100Ex). Температуру держит PID-регулятор, индикация цифровая с шагом 0.1 °C, от перегрева предусмотрена защита. Среди нагревающих термостатов КАДАММ только у этой серии есть Ex-варианты и модель для реакторов 150–200 л.

Состав ряда ЦТ-НЗ: пять номиналов плюс три Ex-версии

По листу подбора ЦТ-НЗ5 рассчитан на реакторы 1, 2, 3 и 5 л: у КАДАММ ЦТ-НЗ5 бак 5 л, нагреватель 2000 Вт, габариты 450×300×550 мм. Реакторам 10 и 20 л отвечает КАДАММ ЦТ-НЗ20 (10 л, 3000 Вт, 580×460×805 мм), реакторам 30 и 50 л — КАДАММ ЦТ-НЗ50 (15 л, 6000 Вт, 650×460×935 мм), 80 и 100 л — КАДАММ ЦТ-НЗ100 (35 л, 9000 Вт, 720×520×1130 мм), 150 и 200 л — КАДАММ ЦТ-НЗ200 (70 л, 18000 Вт, 820×610×1230 мм). Однофазной сети 220 В достаточно двум младшим моделям, ЦТ-НЗ5 и ЦТ-НЗ20 (2 и 3 кВт); начиная с 6 кВт требуется трёхфазное питание 380 В. Ex-версии по номиналу, баку и мощности нагрева совпадают со стандартными. У ЦТ-НЗ20Ex бак 10 л и 3000 Вт, насос мощностью 250 Вт качает до 30 л/мин при напоре 15 м, присоединение — штуцеры 1/2″, допустимое давление в контуре до 2.8 бар, сеть 220 В, габариты 580×460×805 мм. ЦТ-НЗ50Ex: 15 л, 6000 Вт, такой же насос на 250 Вт, питание 380 В, 650×460×935 мм. ЦТ-НЗ100Ex: 35 л, 9000 Вт, насос 370 Вт на 42 л/мин и 22 м напора, штуцеры 3/4″, 380 В, 720×520×1130 мм. Для стандартных моделей подачу насоса, стабильность и массу фиксирует паспорт, который выдаётся при заказе; под гидравлику конкретной рубашки подачу выставляют по заказу.

Почему в закрытом контуре масло не выкипает и не окисляется

При +200 °C открытая баня быстро портит масло: его поверхность открыта воздуху, лёгкие фракции улетают, кислород окисляет остаток, и масло темнеет, загустевает, оседает на нагревателе, а над баней висит пахучий туман. Закрытый контур разрывает цепочку «испарение — окисление — запах»: бак герметичен, и с воздухом масло встречается только в малой подушке расширительного объёма. Клапан, стоящий в верхней точке, решает две задачи — выпускает вытесняемый воздух во время заливки и сбрасывает излишек, когда масло расширяется от нагрева. У силиконовых масел расширение — порядка десятой доли процента на градус, так что при разогреве от +20 до +200 °C объём прибавляет ощутимые проценты; под это и оставлен запас в баке. Что получает лаборатория: масло живёт дольше и доливается редко, горячих паров, брызг и открытой нагретой поверхности нет, а вытяжной шкаф для термостата не обязателен — его размещают там, где трасса до реактора выходит короче.

Мощность 2–18 кВт: по номиналу реактора и по сети

Нагреватель в ряду подбирают по реактору, объём бака здесь вторичен: на реактор до 5 л приходится 2 кВт, на 10–20 л — 3 кВт, на 30–50 л — 6 кВт, на 80–100 л — 9 кВт, на 150–200 л — 18 кВт. Отсюда и сочетание у ЦТ-НЗ20: бак всего 10 л, а нагрев 3 кВт, ведь тепло тратится на разогрев загрузки реактора и покрытие потерь, а не на большой объём теплоносителя, как бывает в открытой бане. Мощность диктует и требования к электросети. ЦТ-НЗ5 и ЦТ-НЗ20 (2 и 3 кВт) включаются в стандартную однофазную розетку 220 В; начиная с 6 кВт нагреватель трёхфазный, нагрузка делится по фазам, и к месту установки подводят 380 В. Нагреватель, насос и трубопровод — из нержавеющей стали. ЦТ-НЗ20Ex оснащён насосом 250 Вт: до 30 л/мин, напор 15 м, давление в контуре до 2.8 бар. При таком напоре трассу монтируют не из шлангов с хомутами, а из нержавеющих сильфонов на резьбовых штуцерах 1/2″. Подачу под конкретную рубашку регулируют и выставляют под заказ.

ЦТ-НЗ20Ex, ЦТ-НЗ50Ex, ЦТ-НЗ100Ex во взрывозащищённом исполнении

Если реактор стоит во взрывоопасной зоне, его рубашку греют одним из трёх Ex-артикулов: шкаф управления, насос и трубопровод у них взрывозащищённые, а маркировка согласно паспорту серии — Ex dIIBT4. Уже сама закрытая схема повышает безопасность: открытой поверхности горячего масла и его паров в зоне нет. Требования к оборудованию для взрывоопасных сред задаёт ТР ТС 012/2011 «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах»; годится ли исполнение для вашей зоны, какая категория и какие документы это подтверждают, указывает паспорт конкретной поставки — выясните у менеджера до заказа. В пару к Ex-термостатам идут взрывозащищённые реакторы КАДАММ РЕА-Р10Ex…РЕА-Р100Ex. Стандартный ЦТ-НЗ, если позволяет планировка, выносят за границу зоны и подводят к реактору трассой. Когда в зоне требуется также охлаждение, используют Ex-версии криотермостатов КАДАММ ЦТ-К50 и ЦТ-К100.

Как подобрать ЦТ-НЗ по номиналу реактора

По правилу КАДАММ серию ЦТ-НЗ выбирают по номиналу — большему объёму из пары реакторов: для 1–5 л берут ЦТ-НЗ5, для 10 и 20 л — ЦТ-НЗ20, для 30 и 50 л — ЦТ-НЗ50, для 80 и 100 л — ЦТ-НЗ100, для 150 и 200 л — ЦТ-НЗ200. Проверочная величина — объём рубашки; у РЕА-Р он 0.4–0.8 л при 1–5 л, 8 л при 10–20 л, 9–16 л при 30–50 л и 25 л при 100 л. Его вместе с длиной трассы называют менеджеру при заказе, чтобы подогнать под вашу гидравлику запас теплоносителя в баке и подачу насоса. Про температурный запас: среда в реакторе всегда холоднее рубашки, поэтому при пределе +200 °C разумно вести процесс до +170…+180 °C; если нужно выше, берите нагревающий термостат КАДАММ ЦТ-Н с пределом +250 °C. Вода как теплоноситель годится до ~+90 °C: выше в закрытом контуре её не нагревают, поскольку от +100 °C пар создаёт давление, — дальше только силиконовое масло. Чем длиннее шланги, тем больше теплопотерь, а в закрытом контуре ещё и растёт гидравлическое сопротивление трассы; короткая трасса из сильфонов с теплоизоляцией уменьшает перепад и сохраняет полную подачу на рубашке.

Когда смотреть другие карточки: баня открытого типа, баня с циркуляцией, криотермостат

Сильные стороны ЦТ-НЗ — чистота, безопасная работа на масле, Ex-версии и номиналы до 200 л. Нужны +250 °C, стабильность ±1 °C по паспорту и открытая баня для погружения колбы — тогда выбирайте нагревающий термостат КАДАММ ЦТ-Н (баня 12–65 л). Если точность до 2.5 % от уставки процесс устраивает, а важнее всего простота и герметичный магнитный насос на 15–25 л/мин, берите циркуляционную баню КАДАММ ЦТ-Б. Охлаждать не умеет ни ЦТ-НЗ, ни другие нагревающие термостаты; экзотермике, кристаллизации и стадиям при низкой температуре нужен криотермостат КАДАММ ЦТ-К , который греет до +200 °C и охлаждает до −20, −40 или −80 °C, а там, где требуется только холод, — криостат КАДАММ ЦТ-О. Для пилотных реакторов КАДАММ РЕА-Р 150–200 л среди нагревающих линеек есть лишь ЦТ-НЗ200: термостаты с открытой баней доходят только до 100 л.

Для серии КАДАММ ЦТ-НЗ, которая относится к лабораторному электрооборудованию, подтверждено соответствие двум регламентам ЕАЭС — по низковольтной безопасности (ТР ТС 004/2011) и по электромагнитной совместимости (ТР ТС 020/2011). Выпуск идёт в рамках сертифицированной по ISO 9001 системы качества, приборы несут знак CE. Покупатель получает паспорт, декларацию соответствия и русскоязычное руководство по эксплуатации.

ЦТ-НЗ5…ЦТ-НЗ200 в стандартном исполнении взрывозащиты не имеют и рассчитаны на обычную лабораторию; благодаря закрытому нержавеющему контуру горячее масло не соприкасается с воздухом, а раскалённой открытой поверхности, как у бани, нет. Для взрывоопасных сред предназначены ЦТ-НЗ20Ex, ЦТ-НЗ50Ex и ЦТ-НЗ100Ex, спроектированные с учётом ТР ТС 012/2011 «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах». Маркировка серии по паспорту — Ex dIIBT4; допустимость установки в конкретной зоне и подтверждающие документы указываются в паспорте поставки.

• Электробезопасность — Мощность нагрева 2–18 кВт: для ЦТ-НЗ5, ЦТ-НЗ20 и ЦТ-НЗ20Ex нужна заземлённая однофазная линия 220 В, приборам от 6 кВт — трёхфазная 380 В с автоматом, подобранным по паспорту.
• Термическая безопасность — контур закрытый, до +200 °C: температура вспышки масла должна превышать рабочую; соединительную трассу делают из нержавеющих сильфонов или шлангов, рассчитанных на давление и температуру контура.
• Защита от перегрева — если установленный предел превышен, подаётся сигнал и нагрев выключается.
• Давление в контуре — до 2.8 бар у ЦТ-НЗ20Ex: соединения на резьбе 1/2″, при заливке и прогреве воздух выпускают через клапан.
• Документы в поставке — декларация соответствия ТР ТС, паспорт и руководство по эксплуатации; документы по взрывозащите Ex-исполнений входят в паспорт поставки.

В паспорте конкретной поставки указываются масса, стабильность, класс защиты корпуса, подача и напор насоса стандартных моделей, а для Ex-исполнений — группа и категория оборудования; эти данные уточняйте у менеджера.

Прибор ЦТ-НЗ приходит собранным, и перед пуском остаётся обеспечить трёхфазную линию, проложить трассу к рубашке и залить теплоноситель. Описанная ниже последовательность общая для всех восьми артикулов; Ex-исполнения дополнительно подчиняются проекту взрывозащиты помещения.

Обслуживание в процессе эксплуатации

• Теплоноситель — уровень в баке держат по паспорту; масло меняют по регламенту руководства, причём в закрытом контуре это требуется реже, чем в открытой бане.
• Клапан заполнения — после каждого выхода на режим смотрят, нет ли подтекания; если подача снизилась, стравливают воздух.
• Трасса — на горячем контуре осматривают резьбовые соединения и сильфоны; затвердевшие силиконовые шланги меняют.
• Насос и нагреватель — выполнены из нержавеющей стали и смазки не требуют; если выход на режим затягивается, масло проверяют на окисление, а нагреватель — на наличие отложений.
• Ex-исполнения — взрывозащищённое оборудование периодически проверяют согласно паспорту и регламенту предприятия.