КАДАММ ЦТ-НЗ — термостат закрытого типа для реакторов 5–200 л, до +200 °C

КАДАММ ЦТ-НЗ — термостаты закрытого контура для нагрева рубашек реакторов от комнатной температуры до +200 °C. Теплоноситель циркулирует по замкнутому нержавеющему тракту «бак — насос — нагреватель — рубашка» и не контактирует с воздухом: у прибора нет открытой бани, а заполнение и выпуск воздуха выполняются через клапан. Ряд построен по номиналу реактора — 5, 20, 50, 100 и 200 л — с электронагревом 2, 3, 6, 9 и 18 кВт и баком 5, 10, 15, 35 и 70 л; к пяти стандартным артикулам добавлены три взрывозащищённых — ЦТ-НЗ20Ex, ЦТ-НЗ50Ex и ЦТ-НЗ100Ex, — всего восемь артикулов в карточке. Регулирование PID с цифровой индикацией 0.1 °C и защитой от перегрева. Это единственная линейка нагревающих термостатов КАДАММ с исполнениями Ex и единственная, у которой есть типоразмер под реакторы 150–200 л.

Пять номиналов и три Ex: состав ряда ЦТ-НЗ

КАДАММ ЦТ-НЗ5 — бак 5 л, нагрев 2000 Вт, корпус 450×300×550 мм; по листу подбора — реакторы 1, 2, 3 и 5 л. КАДАММ ЦТ-НЗ20 — бак 10 л, 3000 Вт, 580×460×805 мм; реакторы 10 и 20 л. КАДАММ ЦТ-НЗ50 — бак 15 л, 6000 Вт, 650×460×935 мм; реакторы 30 и 50 л. КАДАММ ЦТ-НЗ100 — бак 35 л, 9000 Вт, 720×520×1130 мм; реакторы 80 и 100 л. КАДАММ ЦТ-НЗ200 — бак 70 л, 18000 Вт, 820×610×1230 мм; реакторы 150 и 200 л. ЦТ-НЗ5 и ЦТ-НЗ20 с нагревом 2 и 3 кВт питаются от однофазной сети 220 В, модели от 6 кВт — от трёхфазной 380 В. Взрывозащищённые исполнения повторяют стандартные по номиналу, баку и нагреву: ЦТ-НЗ20Ex — бак 10 л, 3000 Вт, насос 250 Вт с подачей до 30 л/мин и напором 15 м, штуцеры 1/2″, давление в контуре до 2.8 бар, питание 220 В, корпус 580×460×805 мм; ЦТ-НЗ50Ex — бак 15 л, 6000 Вт, тот же насос 250 Вт и 380 В, корпус 650×460×935 мм; ЦТ-НЗ100Ex — бак 35 л, 9000 Вт, насос 370 Вт с подачей до 42 л/мин и напором 22 м, штуцеры 3/4″, 380 В, корпус 720×520×1130 мм. Подача насоса стандартных моделей, стабильность и масса подтверждаются в паспорте при заказе; подача под гидравлику конкретной рубашки настраивается под заказ.

Закрытый контур: почему масло не испаряется и не окисляется

В открытой бане зеркало горячего масла контактирует с воздухом: лёгкие фракции испаряются, кислород окисляет масло, оно темнеет, густеет и оставляет отложения на нагревателе, а над баней стоит туман с характерным запахом — при +200 °C всё это идёт быстро. В закрытом контуре бак герметичен, масло соприкасается лишь с небольшой воздушной подушкой в расширительном объёме, и цепочка «испарение — окисление — запах» обрывается. Клапан в верхней точке нужен дважды: при заполнении через него выходит вытесняемый воздух, при нагреве — стравливается избыток, когда масло расширяется (у силиконовых масел тепловое расширение составляет порядка десятой доли процента на градус, то есть заметные проценты объёма на пути от +20 до +200 °C — именно на это рассчитан запас в баке). Практические следствия для лаборатории: масло служит дольше, долив нужен редко, нет паров и брызг горячего масла, нет открытой горячей поверхности, а сам термостат не обязан стоять под вытяжкой — его ставят там, где короче трасса до реактора.

Нагрев 2–18 кВт под номинал реактора и питание сети

Мощность нагревателя в ряду привязана к реактору, а не к объёму бака: 2 кВт на реактор до 5 л, 3 кВт на 10–20 л, 6 кВт на 30–50 л, 9 кВт на 80–100 л и 18 кВт на 150–200 л. Именно поэтому бак ЦТ-НЗ20 объёмом 10 л греется нагревателем 3 кВт: энергия нужна на прогрев содержимого реактора и компенсацию потерь, а не на прогрев большого запаса теплоносителя, как в открытой бане. От мощности зависит и сеть: ЦТ-НЗ5 и ЦТ-НЗ20 с нагревом 2 и 3 кВт подключаются к обычной однофазной розетке 220 В, а от 6 кВт трёхфазный нагреватель распределяет нагрузку по фазам, и нужна линия 380 В. Насос, нагреватель и трубы выполнены из нержавеющей стали; у ЦТ-НЗ20Ex насос 250 Вт даёт до 30 л/мин при напоре 15 м и давлении в контуре до 2.8 бар — под такой напор трассу собирают из нержавеющих сильфонов с резьбовыми штуцерами 1/2″, а не из шлангов на хомутах. Подача под конкретную рубашку регулируется и настраивается под заказ.

Взрывозащищённые исполнения ЦТ-НЗ20Ex, ЦТ-НЗ50Ex, ЦТ-НЗ100Ex

Три Ex-артикула предназначены для нагрева рубашек реакторов, установленных во взрывоопасной зоне: у них взрывозащищённые шкаф управления, насос и трубопровод, маркировка по паспорту серии — Ex dIIBT4. Закрытый контур здесь работает на безопасность сам по себе: в зоне нет открытой поверхности горячего масла и нет его паров. Требования к такому оборудованию устанавливает ТР ТС 012/2011 «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах» — применимость к вашей зоне, категория и подтверждающие документы приводятся в паспорте конкретной поставки, уточняйте у менеджера до заказа. Ex-исполнения ставят в пару с взрывозащищёнными реакторами КАДАММ РЕА-Р10Ex…РЕА-Р100Ex; стандартные ЦТ-НЗ можно вынести за пределы зоны и соединить с реактором трассой, если это допускает планировка. Для процессов, где в зоне нужно ещё и охлаждение, есть Ex-исполнения криотермостатов КАДАММ ЦТ-К50 и ЦТ-К100.

Подбор термостата закрытого контура по номиналу реактора

Правило КАДАММ для ЦТ-НЗ — по номиналу, который равен большему объёму пары реакторов: 1–5 л — ЦТ-НЗ5, 10 и 20 л — ЦТ-НЗ20, 30 и 50 л — ЦТ-НЗ50, 80 и 100 л — ЦТ-НЗ100, 150 и 200 л — ЦТ-НЗ200. Объём рубашки при этом остаётся контрольной цифрой: у реакторов РЕА-Р это 0.4–0.8 л для 1–5 л, 8 л для 10–20 л, 9–16 л для 30–50 л и 25 л для 100 л, и при заказе объём рубашки и длину трассы сообщают менеджеру, чтобы запас теплоносителя в баке и подача насоса соответствовали вашей гидравлике. Запас по температуре: рубашка всегда горячее среды, поэтому с пределом +200 °C рационально вести процессы до +170…+180 °C в реакторе; выше — нагревающий термостат КАДАММ ЦТ-Н с пределом +250 °C. Теплоноситель: вода — до ~+90 °C, и в закрытом контуре выше её не греют, потому что при +100 °C и более она создаёт давление пара; выше — только силиконовое масло. Тепловые потери растут с длиной шлангов, а у закрытого контура к ним добавляется гидравлическое сопротивление трассы: короткая теплоизолированная трасса из сильфонов даёт и меньший перепад, и полную подачу у рубашки.

Открытая баня, циркуляционная баня или криотермостат: когда смотреть соседние карточки

ЦТ-НЗ выбирают за чистоту, безопасность на масле, Ex и номиналы до 200 л. Если нужны +250 °C, паспортная стабильность ±1 °C и открытая баня, куда можно погрузить колбу, — это термостат нагревающий КАДАММ ЦТ-Н с баней 12–65 л. Если процессу достаточно точности до 2.5 % от уставки, а на первом месте — простота и герметичный магнитный насос с подачей 15–25 л/мин, подойдёт циркуляционная баня КАДАММ ЦТ-Б. Ни ЦТ-НЗ, ни соседние нагревающие термостаты не охлаждают: для экзотермических реакций, кристаллизации и низкотемпературных стадий нужен криотермостат КАДАММ ЦТ-К с нагревом до +200 °C и холодом до −20, −40 или −80 °C, а для чистого охлаждения — криостат КАДАММ ЦТ-О. Пилотным реакторам КАДАММ РЕА-Р 150–200 л в нагревающих линейках соответствует только ЦТ-НЗ200 — нагревающие термостаты открытой схемы заканчиваются на 100 л.

Термостаты закрытого контура КАДАММ ЦТ-НЗ 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 ЦТ-НЗ5…ЦТ-НЗ200 не являются взрывозащищёнными и устанавливаются в обычной лаборатории; закрытый нержавеющий контур исключает контакт горячего масла с воздухом и открытые горячие поверхности бани. Взрывозащищённые ЦТ-НЗ20Ex, ЦТ-НЗ50Ex и ЦТ-НЗ100Ex выполнены с учётом требований ТР ТС 012/2011 «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах»: маркировка по паспорту серии Ex dIIBT4, применимость к конкретной зоне и подтверждающие документы приводятся в паспорте поставки.

• Электробезопасность — Нагреватель 2–18 кВт: ЦТ-НЗ5, ЦТ-НЗ20 и ЦТ-НЗ20Ex — однофазная линия 220 В с заземлением; от 6 кВт — трёхфазная линия 380 В с автоматом по паспорту.
• Термическая безопасность — закрытый контур до +200 °C: масло с температурой вспышки выше рабочей; трасса — нержавеющие сильфоны или шланги по температуре и давлению контура.
• Защита от перегрева — сигнализация и отключение нагрева при превышении заданного предела.
• Давление в контуре — у ЦТ-НЗ20Ex — до 2.8 бар: соединения резьбовые 1/2″, воздух стравливается через клапан при заполнении и нагреве.
• Документы в поставке — паспорт, руководство по эксплуатации, декларация соответствия ТР ТС; для Ex — документы по взрывозащите в паспорте поставки.

Стабильность, подача и напор насоса стандартных моделей, масса, класс защиты корпуса, а также категория и группа оборудования Ex-исполнений — в паспорте конкретной поставки; уточняйте у менеджера.

ЦТ-НЗ поставляется в сборе; для запуска нужны трёхфазная линия, трасса до рубашки и теплоноситель. Порядок ниже одинаков для восьми артикулов; для Ex-исполнений добавляются требования проекта взрывозащиты помещения.

Обслуживание в процессе эксплуатации

• Теплоноситель — контроль уровня в баке по паспорту; замена масла по регламенту руководства — в закрытом контуре интервал длиннее, чем в открытой бане.
• Клапан заполнения — проверка на подтекание после каждого выхода на режим; стравливание воздуха при снижении подачи.
• Трасса — осмотр сильфонов и резьбовых соединений на горячем контуре; замена силиконовых шлангов при потере эластичности.
• Насос и нагреватель — нержавеющие, смазка не требуется; при росте времени выхода на режим — проверка масла на окисление и нагревателя на отложения.
• Ex-исполнения — периодические проверки взрывозащищённого оборудования по регламенту предприятия и паспорту.