КАДАММ ЦТ-Н — термостат нагревающий циркуляционный для реакторов 1–100 л, до +250 °C

КАДАММ ЦТ-Н — термостаты нагревающие циркуляционные с открытой баней из нержавеющей стали SUS304 и диапазоном регулирования RT…+250 °C. Четыре типоразмера с баней 12, 27, 47 и 65 л закрывают рубашки стеклянных реакторов от 1 до 100 л: насос с подачей 8–12 л/мин прокачивает теплоноситель через рубашку, PID-регулятор с самонастройкой удерживает уставку со стабильностью ±1 °C по датчику в бане, уставка и текущее значение выводятся на цифровой индикатор с разрешением 0.1 °C. Верхний предел +250 °C — самый высокий среди жидкостных термостатов КАДАММ: у термостатов закрытого контура ЦТ-НЗ и циркуляционных бань ЦТ-Б он равен +200 °C. Прибор только греет: собственного холода у него нет, ниже температуры помещения баня не опускается, а для охлаждения рубашки предназначены криотермостаты ЦТ-К и криостаты ЦТ-О.

Четыре бани от 12 до 65 л: состав ряда ЦТ-Н

КАДАММ ЦТ-Н5 — баня 12 л (заливка от 9 л), нагреватель 2000 Вт, насос 60 Вт с подачей 8 л/мин и напором 4 м, питание 220 В, корпус 310×350×430 мм, масса 15 кг нетто и 17 кг брутто; по листу подбора КАДАММ — реакторы 1, 2, 3 и 5 л. КАДАММ ЦТ-Н20 — баня 27 л (заливка от 17 л), нагреватель 3000 Вт, насос 180 Вт, то же питание 220 В, корпус 405×530×600 мм, 30 / 35 кг; реакторы 10 и 20 л. КАДАММ ЦТ-Н50 — баня 47 л (заливка от 30 л), нагреватель 5000 Вт, насос 180 Вт, питание 220 В, корпус 510×540×600 мм, 35 / 40 кг; реакторы 30 и 50 л. КАДАММ ЦТ-Н100 — баня 65 л (заливка от 45 л), нагреватель 8000 Вт, насос 250 Вт с подачей 12 л/мин и напором 7 м, питание 380 В, корпус 500×580×660 мм, 40 / 45 кг; реакторы 80 и 100 л. Диапазон RT…+250 °C, стабильность ±1 °C, баня и тракт из SUS304, защита от перегрева со звуковой сигнализацией — общие для всех четырёх артикулов. Три младших модели питаются от обычной однофазной сети 220 В, и только ЦТ-Н100 с нагревателем 8 кВт требует трёхфазной линии 380 В. Взрывозащищённых исполнений в ряду нет — для взрывоопасных зон предназначены Ex-исполнения термостатов закрытого контура КАДАММ ЦТ-НЗ.

Открытая баня SUS304: что она даёт и чем обязывает

Открытая баня — самая простая и ремонтопригодная схема жидкостного термостата. Уровень теплоносителя виден, долить масло или сменить его на воду можно без разборки, крышка бани снимается, и в свободный объём при необходимости погружают колбу или штатив с пробирками для термостатирования параллельно с работой на рубашку. Бак из нержавеющей стали SUS304 не корродирует ни на воде, ни на силиконовом масле и моется обычными лабораторными средствами. Обратная сторона открытой схемы — контакт теплоносителя с воздухом. На воде это означает испарение и необходимость долива при длительной работе выше +70…+80 °C, на масле при +150…+250 °C — постепенное окисление, лёгкий запах и туман над баней, который нужно отводить: термостат при высоких температурах ставят под вытяжной зонт или в вытяжной шкаф и закрывают баню штатной крышкой. Масло выбирают с температурой вспышки выше рабочей и с малой летучестью; при переходе с воды на масло баню, рубашку и шланги осушают, потому что остатки воды при +100 °C вскипают в масле с выбросом.

Регулирование ±1 °C по датчику типа K и защита нагревателя

Регулятор — PID с функцией самонастройки: при первом выходе на уставку прибор подбирает коэффициенты под фактическую нагрузку (объём бани, рубашки и шлангов, вязкость масла) и дальше держит температуру бани в пределах ±1 °C без перерегулирования. Термопара типа K измеряет температуру в бане; показание можно скорректировать по эталонному термометру, если требуется совпадение с датчиком реактора. Важно понимать, что ±1 °C — стабильность в бане: температура среды в реакторе определяется ещё и теплообменом через стенку, потерями на шлангах и тепловыделением самой реакции, поэтому процесс ведут по датчику PT100 реактора, а термостат задаёт температуру рубашки с нужным перепадом. Защита от перегрева работает независимо от регулятора: при превышении заданного предела нагреватель отключается и звучит сигнал. Это одновременно защита масла от разложения и защита стекла рубашки от теплового удара при потере циркуляции.

Как подобрать термостат нагревающий к реактору

Правило КАДАММ — подбор по объёму рубашки, а не по объёму колбы: баня должна вмещать запас теплоносителя на рубашку и шланги и после их заполнения оставаться выше минимальной отметки. Рубашки реакторов РЕА-Р составляют 0.4–0.8 л у колб 1–5 л, 8 л у 10 и 20 л, 9 и 16 л у 30 и 50 л, 25 л у 100 л — отсюда и соответствие ряда: ЦТ-Н5 с баней 12 л на 1–5 л, ЦТ-Н20 с баней 27 л на 10–20 л, ЦТ-Н50 с баней 47 л на 30–50 л, ЦТ-Н100 с баней 65 л на 80–100 л. Второй критерий — мощность нагревателя: она должна прогревать не только баню, но и содержимое реактора за приемлемое время, и по мере роста колбы растёт от 2 до 8 кВт. Третий — запас по температуре: рубашка всегда горячее среды, поэтому для процесса при +200 °C нужен термостат с пределом выше, и +250 °C у ЦТ-Н оставляет запас на перепад через стенку и на потери в трассе. Теплоноситель выбирают по температуре: вода — до ~+90 °C, выше — силиконовое масло. Тепловые потери растут с длиной шлангов: чем длиннее и тоньше трасса, тем больше перепад между баней и рубашкой и тем меньше от подачи 8–12 л/мин доходит до рубашки, поэтому шланги делают минимальной длины и теплоизолируют.

Когда нужен закрытый контур, циркуляционная баня или криотермостат

ЦТ-Н берут, когда нужны предел +250 °C, стабильность ±1 °C и свободный доступ к бане. Если длительная работа на масле при +150…+200 °C идёт в помещении без вытяжки, где испарение и запах масла неприемлемы, или процесс ведётся во взрывоопасной зоне, рациональнее термостат закрытого контура КАДАММ ЦТ-НЗ: теплоноситель там не контактирует с воздухом, а ЦТ-НЗ20Ex, ЦТ-НЗ50Ex и ЦТ-НЗ100Ex выполнены во взрывозащищённом исполнении. Для процессов, где допустимо отклонение до 2.5 % от уставки, а важны большая подача и герметичный магнитный насос без сальника, подойдёт циркуляционная баня КАДАММ ЦТ-Б с подачей 15–25 л/мин. Если реакцию нужно не только греть, но и охлаждать — при экзотермии, кристаллизации, низкотемпературных стадиях, — вместо нагревающего термостата берут криотермостат КАДАММ ЦТ-К с нагревом до +200 °C и холодом до −20, −40 или −80 °C. Только охлаждение, в том числе конденсаторов роторных испарителей КАДАММ РИ-1 и РИ-3, дают криостаты КАДАММ ЦТ-О — нагревающий термостат к конденсатору не подключают.

Термостаты нагревающие КАДАММ ЦТ-Н 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.

Баня и тракт выполнены из нержавеющей стали SUS304, рассчитанной на воду и силиконовые масла до +250 °C. Прибор не является взрывозащищённым и устанавливается в обычной лаборатории; при работе на масле выше +100 °C — под вытяжным зонтом или в вытяжном шкафу с закрытой крышкой бани. Для взрывоопасных зон предназначены Ex-исполнения термостатов закрытого контура КАДАММ ЦТ-НЗ.

• Электробезопасность — ЦТ-Н5, ЦТ-Н20 и ЦТ-Н50 — 220 В, 50 Гц, нагреватель 2000, 3000 и 5000 Вт: отдельная линия с автоматом по мощности и заземлением; ЦТ-Н100 — 380 В, нагреватель 8000 Вт: трёхфазная линия по паспорту.
• Термическая безопасность — открытая баня до +250 °C: масло с температурой вспышки выше рабочей, крышка бани, защита рук и глаз; шланги и хомуты — по температуре теплоносителя.
• Защита от перегрева — независимое отключение нагревателя и звуковая сигнализация при превышении заданного предела.
• Химическая стойкость — SUS304 стойка к воде и силиконовым маслам; агрессивные теплоносители (кислые, хлорсодержащие) не применять.
• Документы в поставке — паспорт, руководство по эксплуатации, декларация соответствия ТР ТС; сертификаты и протоколы — по запросу.

Класс защиты корпуса и материал штатных шлангов — в паспорте конкретной поставки; уточняйте у менеджера.

ЦТ-Н вводится в работу силами лаборатории за несколько часов: прибор поставляется в сборе, подключаются два шланга к рубашке реактора и питание. Порядок первого запуска одинаков для всех четырёх артикулов, отличаются объём заливки, габариты и питание.

Обслуживание в процессе эксплуатации

• Теплоноситель — контроль уровня и цвета масла; потемнение, рост вязкости и запах — признак окисления, масло меняют по регламенту руководства; вода — смена при налёте.
• Баня SUS304 — чистка без абразивов при смене теплоносителя; при переходе с воды на масло — полное осушение бани, рубашки и шлангов.
• Шланги и штуцеры — осмотр на растрескивание и течь при каждом изменении температуры режима; замена силиконовых шлангов при потере эластичности.
• Датчик типа K — периодическая сверка по эталонному термометру в бане; при расхождении — коррекция показания в регуляторе.
• Насос — смазка не требуется; при снижении подачи — проверить трассу на перегибы и фильтр, если он предусмотрен паспортом.