КАДАММ ЦТ-К50 — криотермостат для реактора 50 л, −80…+200 °C

КАДАММ ЦТ-К50 — криотермостаты для стеклянных реакторов 50 л с рубашкой: нагрев 6000 Вт до +200 °C и компрессорное охлаждение до −20, −40 или −80 °C одним прибором, насос 280 Вт с подачей 30 л/мин при напоре 15 м, стабильность ±0.1 °C, питание 380 В. Это первая карточка серии ЦТ-К, в которой каждая глубина холода выпускается и во взрывозащищённом исполнении: КАДАММ ЦТ-К50-20Ex, ЦТ-К50-40Ex и ЦТ-К50-80Ex с PLC-модулем, USB и многоступенчатыми программами штатно. Шесть артикулов закрывают опытно-промышленный синтез партиями до 33 л — от кристаллизации при 0 °C до литийорганики при −60 °C и до отгонки высококипящих растворителей при +200 °C по рубашке.

Шесть артикулов: три глубины холода, стандарт и Ex

Все шесть машин собраны на одной платформе: бак 11 л, нагреваемый объём внутреннего контура 2 л, нагреватель 6000 Вт, насос 280 Вт на 30 л/мин при напоре 15 м, питание 380 В, вязкость теплоносителя до 500 сСт. Различаются они холодильной машиной. КАДАММ ЦТ-К50-20 — холод 6160 Вт при +20 °C и 1820 Вт у нижнего предела, без нагрузки до −22 °C. КАДАММ ЦТ-К50-40 — 10280 Вт при +20 °C и 2560 Вт у предела, без нагрузки до −42 °C: самое мощное по холоду исполнение ряда в зоне 0…−30 °C. КАДАММ ЦТ-К50-80 — 7740 Вт при +20 °C и 180 Вт у предела, без нагрузки до −82 °C: единственный способ получить −60…−70 °C в рубашке реактора 50 л. Взрывозащищённые ЦТ-К50-20Ex, ЦТ-К50-40Ex и ЦТ-К50-80Ex повторяют стандартные по нагреву, холоду и гидравлике и добавляют PLC-модуль с USB и многоступенчатыми программами. По листу подбора КАДАММ все шесть закреплены за реактором 50 л — это КАДАММ РЕА-Р50 и РЕА-Р50Ex из карточки КАДАММ РЕА-Р 10–100 л и трёхслойный РЕА-Т50 из КАДАММ РЕА-Т 10–100 л. Реактору 30 л с требованием −80 °C тоже подходит ЦТ-К50-80: в карточке КАДАММ ЦТ-К 20–30 л такой глубины нет.

Насос 280 Вт и напор 15 м: рубашка 16 л на колёсах

У реактора 50 л рубашка объёмом 16 л, а сам он стоит на раме с колёсами и, как правило, в стороне от термостата — шланги длиннее, поворотов больше. Поэтому насос ряда 50 л рассчитан на напор 15 м при подаче 30 л/мин: этот запас по давлению расходуется на сопротивление рубашки, шлангов и штуцеров и обеспечивает скорость потока, при которой стенка реактора по высоте колбы держит одну температуру. Для сравнения, у машин под 30 л напор 10 м, под 20 л — 7 м. Подача 30 л/мин при рубашке 16 л означает, что весь объём рубашки обновляется примерно за полминуты — достаточно, чтобы тепло экзотермической реакции партии 33 л уходило в теплоноситель без локальных перегревов у стенки. Нагреваемый объём 2 л при баке 11 л держит инерцию внутреннего контура малой: переходы между уставками у машины 50 л определяются рубашкой и загрузкой, а не самим прибором. Вязкость теплоносителя до 500 сСт задана для рабочей температуры — на холоде силиконовое масло густеет, и жидкость подбирают так, чтобы в самой холодной точке цикла насос сохранял подачу.

Ex: криотермостат для ЛВЖ на опытном участке

Взрывозащищённые исполнения нужны там, где реактор 50 л перерабатывает эфиры, углеводороды, спирты и другие ЛВЖ во взрывоопасной зоне: нефтехимия, лакокрасочные и фармацевтические опытные участки. КАДАММ ЦТ-К50-20Ex, ЦТ-К50-40Ex и ЦТ-К50-80Ex ставятся рядом с Ex-реактором и соединяются с ним короткими шлангами, тогда как стандартные машины пришлось бы выносить за пределы зоны с потерей напора на длинной линии. Ex-исполнения комплектуются PLC-модулем с USB: многоступенчатые программы температура–время выполняются без оператора, а запись процесса выгружается для отчёта — для опытных партий, где нужен протокол каждой стадии, это штатная функция, а не опция. Оборудование взрывозащищённых исполнений выполнено с учётом требований ТР ТС 012/2011 «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах»; применимость к конкретной зоне, маркировка взрывозащиты и подтверждающие документы — по паспорту конкретной поставки, уточняйте у менеджера до заказа.

Подбор глубины холода и бака для реактора 50 л

Бак — по реактору: все шесть артикулов подобраны под 50 л, а рубашка 16 л плюс шланги заполняются из бака 11 л при пуске с последующим доливом, поэтому теплоноситель считают на бак, рубашку и шланги вместе. Глубина холода — по минимальной температуре среды с запасом не менее 10 °C: холодопроизводительность падает к нижнему пределу, и у предела машина едва компенсирует теплопритоки. Цифры ряда 50 л делают выбор наглядным. Кристаллизация с конечной температурой 0…−10 °C — ЦТ-К50-20 с 6160 Вт при +20 °C. Реакции при −20…−30 °C и быстрый отвод экзотермы партии 33 л при отрицательной температуре — ЦТ-К50-40: 10280 Вт при +20 °C и 2560 Вт у −40 °C, больше, чем у любого другого исполнения ряда. Литийорганика, диазотирование и перегруппировки при −50…−70 °C — только ЦТ-К50-80. Теплоноситель подбирается под диапазон: вода и водно-гликолевые смеси до −20…−30 °C, ниже — этанол или низкотемпературное силиконовое масло; сквозной диапазон −80…+200 °C закрывает силиконовое масло широкого диапазона, марку уточняйте у менеджера.

Регулятор, защиты и соседние карточки

PID-регулирование со стабильностью ±0.1 °C и индикацией 0.1 °C, ограничение максимальной температуры с отключением нагрева, защита компрессора от перегрева и по давлению, контроль питания и фаз сети 380 В — штатно у всех шести. Компрессоры импортные, производства Франции и Дании, конденсатор с воздушным охлаждением. Внешний PT100 в реактор (регулирование по среде, ±0.5 °C) и водяное охлаждение конденсатора — под заказ; PLC с USB у стандартных исполнений — опция, у Ex — штатно. Если процесс только греется, дешевле нагревающий термостат КАДАММ ЦТ-Н ЦТ-Н50 или закрытого контура КАДАММ ЦТ-НЗ ЦТ-НЗ50 с Ex-исполнением; если нужен только холод — криостаты КАДАММ ЦТ-О50 с глубинами до −120 °C. Сенсорная панель 7″ с программами по шагам — в КАДАММ ЦТ-КС 50–200 л. Реакторам 20–30 л соответствует КАДАММ ЦТ-К 20–30 л, реакторам 80–100 л — КАДАММ ЦТ-К100.

Криотермостаты КАДАММ ЦТ-К50 поставляются как лабораторное электрооборудование: подтверждается соответствие требованиям технических регламентов ЕАЭС ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования» и ТР ТС 020/2011 «Электромагнитная совместимость технических средств», продукция выпускается в системе менеджмента качества ISO 9001. С прибором передаются паспорт, руководство по эксплуатации на русском языке и декларация соответствия.

Стандартные исполнения ЦТ-К50-20, ЦТ-К50-40 и ЦТ-К50-80 не являются взрывозащищёнными и устанавливаются вне взрывоопасных зон. Исполнения ЦТ-К50-20Ex, ЦТ-К50-40Ex и ЦТ-К50-80Ex предназначены для работы во взрывоопасной зоне и выполнены с учётом требований ТР ТС 012/2011 «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах»; применимость к категории зоны, маркировка взрывозащиты и подтверждающие документы приводятся в паспорте конкретной поставки. Машины питаются от трёхфазной сети 380 В с контролем фаз; теплоноситель для работы выше +100 °C должен иметь температуру вспышки выше верхней уставки.

• Электробезопасность — питание 380 В, 50 Гц; нагреватель 6000 Вт, насос 280 Вт и компрессор — отдельная линия с заземлением, номинал автомата по паспорту; контроль чередования и пропадания фаз.
• Термическая защита — ограничение максимальной температуры с отключением нагрева, защита компрессора от перегрева и по давлению, контроль питания.
• Взрывозащита — Ex-исполнения — для установки в зоне рядом с Ex-реактором; реактор, насос и шланги в зоне подбираются в соответствующем исполнении; маркировка — по паспорту.
• Гидравлика и холод — напор 15 м: шланги и хомуты по давлению и температуре; при уставках ниже 0 °C — теплоизоляция линий; вязкость среды не более 500 сСт в холодной точке.
• Документы в поставке — паспорт, руководство по эксплуатации, декларация соответствия ТР ТС; сертификаты, протоколы и документы Ex-исполнений — по запросу и в паспорте.

Тип хладагента, габариты, масса и полная маркировка взрывозащиты Ex-исполнений — в паспорте конкретной поставки; уточняйте у менеджера.

Криотермостаты ЦТ-К50 поставляются в сборе; для запуска подключаются шланги к рубашке реактора и линия 380 В. Порядок первого запуска одинаков для стандартных и Ex-исполнений, различие — в требованиях к месту установки:

Обслуживание в процессе эксплуатации

• Теплоноситель — контроль уровня и состояния: вода в масле после холода, потемнение после нагрева — замена; бак под крышкой.
• Конденсатор воздушного охлаждения — чистка решётки и рёбер по регламенту; засорение снижает холод и греет компрессор.
• Шланги и хомуты — осмотр при каждой смене диапазона; напор 15 м требует шлангов без трещин и усадки.
• Электрика и Ex — проверка контактов линии 380 В и заземления; у Ex — целостность кабельных вводов и корпуса, без самостоятельного вскрытия.
• Записи PLC — выгрузка журнала процесса через USB по регламенту участка; хранение программ с версией методики.