Шаг 1. Диапазон температур процесса
Записывают две точки: самую высокую и самую низкую температуру, которая потребуется по методике. Не «примерно комнатная», а конкретные значения — от них зависит и тип прибора, и теплоноситель. Дальше решение простое: если нижняя точка выше комнатной, нужен только нагрев; если ниже — прибор с холодильной машиной.
| Диапазон процесса | Тип прибора | Серия |
|---|---|---|
| +20…+250 °C, только нагрев | нагревающий термостат | КАДАММ 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 | нагрев и охлаждение по объёму реактора | ЦТ-К |
| только холод для конденсатора | криостат | серии ЦТ-О |
Шаг 2. Подача насоса по объёму реактора
Теплоноситель должен успевать проходить рубашку, не меняя температуру заметно. Если поток слишком мал, жидкость на входе и на выходе из рубашки отличается на несколько градусов, и содержимое реактора греется или охлаждается неравномерно — сверху и снизу условия разные. Особенно заметно это на крупных аппаратах и при сильном тепловом эффекте реакции.
| 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 |
Правило простое: сначала смотрят на подачу под объём реактора, и только потом сравнивают мощность нагрева и холодопроизводительность внутри подходящих по подаче серий.
Шаг 3. Теплоноситель
Паспортный диапазон прибора — это то, что он может; фактический задаёт жидкость в контуре, и подбирают её под весь диапазон процесса сразу, а не под крайнюю точку.
| 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 | густеет на холоде, насос перестаёт прокачивать |
Ключевой параметр не температура замерзания, а вязкость при самой низкой рабочей температуре. Густую жидкость насос не прокачает, и прибор не выйдет на паспортный минимум — при этом ни насос, ни термостат не неисправны. Смотреть вязкость при комнатной температуре бессмысленно: она меняется в разы.
Шаг 4. Холодопроизводительность с запасом
Паспортная холодопроизводительность всегда указывается для конкретной температуры, и с её понижением падает резко. Причина в самом холодильном цикле: чем больше разница между температурой конденсации и температурой кипения хладагента, тем меньше тепла переносит единица его массы. Прибор, снимающий киловатт при −20 °C, при −80 °C отведёт лишь часть этого.
Практический вывод: если процесс идёт у нижней границы диапазона, запас нужен кратный. К этому добавляется второй эффект — загустевший теплоноситель хуже прокачивается, и падает уже способность контура переносить тепло. Два фактора складываются, и именно поэтому реальная скорость охлаждения у нижней границы всегда ниже ожидаемой.
Если по методике нужно не просто достичь −70 °C, а снимать при этой температуре тепло реакции, считайте отдельно: тепловой эффект процесса должен укладываться в холодопроизводительность прибора именно при рабочей температуре, а не при −20 °C из паспорта.
Открытая баня или закрытый контур
У приборов с открытой баней теплоноситель доступен сверху: в него можно погрузить колбу, пробирки или змеевик. Это удобно, когда термостатировать нужно саму посуду, но при высоких температурах баня испаряет теплоноситель, даёт запах масла в помещении и требует долива. Закрытый контур отдаёт тепло только через рубашку: теплоноситель не испаряется и не окисляется, но погрузить в него ничего нельзя. Для работы с реактором закрытый контур практичнее.
Что ещё влияет на выбор
- Программа по температуре. Если методика требует заданной скорости нагрева или охлаждения, нужен прибор с программами по шагам — например КАДАММ ЦТ-КС с сенсорной панелью.
- Взрывозащита. Определяется классификацией помещения, а не растворителем; Ex-исполнения есть у ЦТ-НЗ и у ЦТ-К начиная с 50 л.
- Питание. Крупные термостаты требуют отдельной линии: проверяется до поставки.
- Место. Термостат занимает место рядом с реактором, а длина шлангов влияет на потери: чем короче контур, тем меньше перепад.
- Точность. Для калибровки и вискозиметрии берут ЦТ-К6 с точностью ±0.03 °C; для реактора такая точность избыточна.
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 |
