KADAMM ЦТ-О.3 — Криостаты циркуляционные, ряд 3

Ряд 3 — KADAMM ЦТ-О.3 — составляют два колонных напольных криостата: ванна круглая и открытая, регулирование по PT100, стабильность ±0.1 °C. Младший, KADAMM ЦТ-О5-20.3, имеет бак 6.8 л, опускается до −20 °C и выдаёт 2324 Вт холода на R290; он рассчитан на колбы и реакторы 1–5 л. Старший, KADAMM ЦТ-О20-40.3, с баком 21 л достигает −40 °C, его холодопроизводительность 6972 Вт на R404A, назначение — колбы 10–20 л и реакторы 20 л. Насос в обоих один и тот же: мощность 100 Вт, напор 4–6 м, подача 20–40 л/мин. Питаются приборы от 220 В; нагревателя нет, поэтому сверху диапазон ограничен комнатной температурой. PID-регулятор отображает 0.1 °C и ведёт самодиагностику, а герметичный компрессор с воздушным охлаждением защищён от перегрева, превышения тока и давления.

Ряд 3 включает два криостата — 21 л с глубиной −40 °C и 6.8 л с глубиной −20 °C

Габарит KADAMM ЦТ-О5-20.3 в плане — 485×423 мм, высота 1160 мм, вес брутто 58 кг; ванна круглая, 220 мм в диаметре и 180 мм в глубину, штуцеры 12 мм. Он обслуживает настольное оборудование: конденсаторы испарителей с колбой 1–5 л и, согласно листу подбора, рубашки объёмом 0.4–0.8 л у KADAMM РЕА-Р 1–5 л . Второй прибор, KADAMM ЦТ-О20-40.3, имеет размеры 590×670×1475 мм и вес брутто 133 кг; ванна — 300 мм в диаметре и 300 мм в глубину, штуцеры 16 мм; без нагрузки бак охлаждается до −42 °C. Ставят его возле реактора KADAMM РЕА-Р20 (20 л, рубашка 8 л) и при испарителях с колбой 10–20 л — KADAMM РИ-10 и РИ-20. Объединяет оба артикула насос 100 Вт (20–40 л/мин, 4–6 м), датчик PT100 и ±0.1 °C, питание 220 В, самодиагностика, а также вертикальный корпус: ванна поднята на удобный уровень, и площадь пола под прибором меньше, чем занял бы на столе настольный криостат той же мощности.

Ряд 3 против ряда 1 при одинаковом объёме: в чём разница

Холодильный агрегат ряд 3 унаследовал от соответствующих приборов ряда 1 — 2324 Вт на R290 у версии 5/20 и 6972 Вт на R404A у версии 20/40; для сравнения смотрите KADAMM ЦТ-О5-20 и KADAMM ЦТ-О20-40. Различаются они другим. Во-первых, баки крупнее: 6.8 л против 5 и 21 л против 20, что даёт резерв жидкости на заполнение шлангов и рубашки. Во-вторых, регулирование ведётся по PT100, и стабильность ±0.1 °C указана в паспорте; у ряда 1 её подтверждают паспортом только при заказе. В-третьих, насос той же мощности 100 Вт подаёт 20–40 л/мин вместо 20 л/мин, а напор 4–6 м прописан в паспорте. В-четвёртых, регулятор диагностирует себя сам и сообщает о неисправности датчика, перегреве компрессора и выходе давления из допуска. В-пятых, корпус колонный с круглой ванной, а не кубический. Расплачиваться приходится высотой: 1160 и 1475 мм у ряда 3 против 540 и 880 мм у ряда 1. Итог: ряд 3 — для напольной установки, когда нужны паспортная стабильность и резерв теплоносителя; ряд 1 — если прибор ставят на стол или требуются −60…−120 °C, которых ряд 3 не даёт.

Чем полезны процессу самодиагностика и стабильность ±0.1 °C по PT100

Конденсатору испарителя достаточно оставаться холоднее точки конденсации, поэтому ±0.1 °C по PT100 важнее прежде всего для рубашки реактора. Когда кристаллизацию ведут по программе, размер и чистота кристаллов зависят от скорости охлаждения и конечной температуры; при дозировании в охлаждённую массу селективность уходит уже от колебаний рубашки на один-два градуса. Если бак держится в пределах ±0.1 °C, эта переменная из методики исчезает. Для колбы 5 л 2324 Вт холода у ЦТ-О5-20.3 — запас в разы: при конденсации 2 л/ч этанол отдаёт около 400 Вт, дихлорметан — около 250 Вт, а остальная мощность идёт на быстрое захолаживание бака и на отвод тепла реакции из рубашки. У ЦТ-О20-40.3 6972 Вт закладывались под конденсатор испарителя 20 л, отгоняющего несколько литров в час, и под экзотерму реактора 20 л. При отказе PT100, перегреве или уходе давления самодиагностика останавливает прибор и выводит код, так что незаметного дрейфа температуры ночью не будет.

Как подобрать: колба, рубашка, растворитель, температура реакции

KADAMM исходит из простого правила: объём бака близок к объёму колбы или реактора, а холод на 10 °C глубже точки кипения растворителя при рабочем давлении либо на 10–20 °C ниже нужной температуры реакционной массы. На −20 °C ЦТ-О5-20.3 конденсирует на колбах 1–5 л воду, спирты, ацетон, ацетонитрил, этилацетат, дихлорметан и толуол, а в рубашке реакторов 1–5 л удерживает −5…−10 °C. ЦТ-О20-40.3 на −40 °C расширяет список эфиром, гексаном и пентаном для колб 10–20 л и обеспечивает −20…−25 °C в рубашке 8 л реактора 20 л. Нужны −40 °C в массе реактора 20 л — в ряду 1 есть исполнение на −60 °C: KADAMM ЦТ-О20; колба 5 л с эфиром — подойдут версии на −30 и −40 °C у KADAMM ЦТ-О5 либо ряд 2 KADAMM ЦТ-О.2 4.5–5 л. В ЦТ-О5-20.3 заливают водно-гликолевую смесь (до −30 °C), в ЦТ-О20-40.3 — этанол или силиконовое масло для низких температур.

Если рубашку реактора нужно не только охлаждать, но и греть, криостат меняют на криотермостат: реакторам 2–10 л подходят KADAMM ЦТ-К5 и ЦТ-К10 (−20/−40/−80…+200 °C), реакторам 20 л — KADAMM ЦТ-К20. При отгонке воды и спиртов конденсатору бывает достаточно воды +5…+40 °C — тогда хватит охладителя KADAMM ЦТ-ОП8 на 1200 Вт холода. Компактный ряд 2 на 10–20 л с PT100 и диапазоном −10…−40 °C описан в карточке KADAMM ЦТ-О.2 10–20 л.

Как лабораторное электрооборудование криостаты KADAMM ЦТ-О.3 подтверждены на соответствие регламентам ЕАЭС — ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования» и ТР ТС 020/2011 «Электромагнитная совместимость технических средств». Выпуск ведётся по системе менеджмента качества ISO 9001, на корпусе маркировка CE. С прибором передаются декларация соответствия, паспорт и русскоязычное руководство по эксплуатации.

Компрессор закрытого типа с воздушным охлаждением работает в герметичной холодильной машине. В ЦТ-О5-20.3 заправлен R290 — горючий углеводород, заключённый в герметичный контур, в ЦТ-О20-40.3 — R404A. Если откажет PT100, перегреется компрессор или давление уйдёт из нормы, регулятор по данным самодиагностики выключит прибор. Взрывозащиты у криостатов нет, поэтому их размещают за пределами взрывоопасной зоны, а к реактору или испарителю тянут шланги.

• Электробезопасность — обоим артикулам нужна сеть 220 В, 50 Гц; заземлённая розетка на собственной линии, номинал автомата указан в паспорте.
• Холодильная машина — компрессор закрытый, охлаждается воздухом, защищён по току, перегреву и давлению; хладагент R290 / R404A, количество заправки смотрите в паспорте.
• Контур теплоносителя — насос мощностью 100 Вт даёт 20–40 л/мин при напоре 4–6 м; штуцеры 12 / 16 мм, шланги крепятся хомутами, для −40 °C берутся с теплоизоляцией.
• Холод и вес — ванной при −40 °C можно обморозить руки, поэтому только в перчатках; прибор массой 133 кг брутто двигают незаполненным и по ровному полу.
• Документы в поставке — в комплекте руководство по эксплуатации, паспорт и декларация соответствия ТР ТС; сертификаты и протоколы предоставляем по запросу.

Класс защиты корпуса, масса нетто, потребляемая мощность и холодопроизводительность на нижней границе диапазона указываются в паспорте конкретной поставки — за ними обращайтесь к менеджеру.

Криостат ряда 3 приходит собранным, и лаборатория запускает его своими силами: нужно лишь включить вилку в розетку 220 В и присоединить два шланга к рубашке или конденсатору. Для обоих артикулов первый запуск выполняется одинаково:

Обслуживание в процессе эксплуатации

• Теплоноситель — следить за уровнем и попаданием воды; менять в сроки из руководства; в простое держать ванну закрытой.
• Решётка конденсатора — регулярно очищать от пыли: забитый конденсатор хуже отдаёт холод и нагружает компрессор.
• Шланги и хомуты — до каждого пуска осматривать; если изоляция утратила эластичность — менять.
• Самодиагностика — значения кодов смотреть в руководстве; если код по датчику возвращается, проверить PT100 и его разъём.
• Оттаивание ванны — змеевик время от времени оттаивают, если теплоноситель водный, а крышка не закрыта.