Что делает каждый прибор
Термостат в лабораторном смысле — прибор, поддерживающий заданную температуру теплоносителя и прокачивающий его по контуру. В эту категорию попадают и приборы, которые только греют, и приборы с холодильной машиной. Криостат — частный случай, у которого главная задача холод: диапазон уходит ниже нуля, вплоть до −120 °C.
| Прибор | Диапазон | Главная задача | Серии |
|---|---|---|---|
| Нагревающий термостат | RT…+250 °C | подвести и удержать тепло | ЦТ-Н, ЦТ-НЗ |
| Термостат с нагревом и охлаждением | −80…+200 °C | удержать любую температуру | ЦТ-К, ЦТ-К6 |
| Криостат | −10…−120 °C | дать и удержать холод | ЦТ-О, ЦТ-О.2 |
| Рециркуляционный охладитель | +5…+40 °C | заменить проточную воду | ЦТ-ОП, ЦТ-ОП8 |
Где граница на самом деле
Формально её проводят по нулю: ниже — криостат. Практически удобнее смотреть на задачу. Если прибор нужен, чтобы держать температуру процесса, какой бы она ни была — это термостат, и берут его по диапазону и подаче. Если прибор нужен, чтобы что-то охладить — конденсатор испарителя, ловушку, рубашку реактора, — это криостат, и главный вопрос к нему: до какой температуры.
Отсюда и разница в подборе. Термостат подбирают по объёму контура и требуемой подаче: теплоноситель должен успевать проходить рубашку, не меняя температуру заметно. Криостат подбирают по глубине холода, а глубина определяется не литражом, а тем, что конденсируется или охлаждается.
Правило для конденсатора роторного испарителя: температура хладагента должна быть на 20–30 °C ниже температуры кипения растворителя при рабочем давлении. Иначе пар проскакивает конденсатор и уходит в вакуумный насос — теряется и продукт, и ресурс насоса.
Как выбрать глубину холода
| Задача | Нужная глубина | Серия |
|---|---|---|
| Вода, спирты, ацетон на испарителе | −10…−20 °C | ЦТ-О или ЦТ-О.2 |
| Эфир, дихлорметан, пентан | −40 °C | ЦТ-О.2 10–20 |
| Низкотемпературный синтез | −60…−80 °C | ЦТ-О 20 и старше |
| Предельные температуры | −100…−120 °C | ЦТ-О 50 |
| Ловушка вакуумной линии | −40…−80 °C | ЦТ-О 5 |
| Замена проточной воды | +5…+40 °C | ЦТ-ОП |
| Нужен и нагрев до +200 °C | −80…+200 °C | ЦТ-К |
Почему у нижней границы всё работает хуже
Паспортная холодопроизводительность указывается для конкретной температуры, и с её понижением падает резко. Причина в 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 отведёт заметно меньше.
К этому добавляется второй эффект: теплоноситель у нижней границы густеет, и падает подача насоса, а вместе с ней способность контура вообще переносить тепло. Два фактора складываются. Практический вывод: если процесс идёт у нижней границы диапазона, запас по мощности нужен кратный, а не десятипроцентный, и смотреть вязкость теплоносителя нужно при рабочем минимуме, а не при комнатной температуре.
Открытая баня и закрытый контур
Это второе различие, не связанное с температурой. У приборов с открытой баней теплоноситель доступен сверху: в него погружают колбу, пробирки или змеевик — удобно, когда термостатировать нужно саму посуду. Плата — испарение при высоких температурах, запах масла в помещении и необходимость доливать.
Закрытый контур отдаёт тепло только через рубашку или теплообменник: теплоноситель не испаряется и не окисляется, но погрузить в него ничего нельзя. Для работы с реактором практичнее закрытый контур, для термостатирования посуды и приборов — открытая баня.
Отдельный случай: рециркуляционный охладитель
Приборы ЦТ-ОП и ЦТ-ОП8 не дают минусовых температур: они держат +5…+40 °C с точностью до ±0.3 °C и гоняют воду по контуру прибора. Задача у них другая — заменить проточную воду в водяном контуре оборудования.
Выигрыш двойной. Вода не льётся в канализацию непрерывно всё время работы. И, что важнее для результата, её температура держится постоянной круглый год, тогда как в водопроводе она меняется от сезона на десяток градусов — а вместе с ней плывёт и эффективность конденсации. Для низкокипящих растворителей такого охлаждения недостаточно: там нужен криостат.
Теплоноситель определяет фактический диапазон
| Теплоноситель | Диапазон | На что смотреть |
|---|---|---|
| Вода | +5…+90 °C | выше кипит, ниже замерзает |
| Водно-гликолевая смесь | −30…+100 °C | вязкость у нижней границы |
| Низкотемпературные жидкости | ниже −40 °C | подбираются под конкретный минимум |
| Силиконовое масло | широкий, включая высокие | густеет на холоде |
Ключевой параметр не температура замерзания, а вязкость при рабочем минимуме: густую жидкость насос не прокачает, и прибор не выйдет на паспортную глубину — при этом он полностью исправен. Марку подбираем под процесс, уточняйте у менеджера.
Серии обеих групп
| Серия | Типоразмеры | Для чего | Ключевая особенность | |
|---|---|---|---|---|
| ЦТ-Н | бани 12–65 л | Нагревающий, открытая баня | RT…+250 °C, ±1 °C | Открыть |
| ЦТ-НЗ | 5–70 л | Нагревающий, закрытый контур | До 18 кВт, нержавеющий тракт | Открыть |
| ЦТ-К6 | бак 6 л | Нагрев и охлаждение, точный | ±0.03 °C, −20…+200 °C | Открыть |
| ЦТ-К-5-10 | реакторы 2–10 л | Нагрев и охлаждение | −80…+200 °C, 20 л/мин | Открыть |
| ЦТ-О-5 | бак 5 л | Криостат, открытая баня | −10…−120 °C, 8 глубин | Открыть |
| ЦТ-О.2-10-20 | бак 10–20 л | Криостат ряда 2 | −10…−40 °C, PT100 | Открыть |
| ЦТ-ОЗ | бак 4.5 л | Криостат замкнутого контура | −20 °C, 480 Вт | Открыть |
| ЦТ-ОП | бак 6 л | Рециркуляционный охладитель | +5…+20 °C вместо воды | Открыть |
