КАДАММ ЦТ-О5 — криостат лабораторный 5 л, до −120 °C

КАДАММ ЦТ-О5 — криостаты с открытой баней на 5 л и компрессорным охлаждением, которые ставят рядом с настольным роторным испарителем на колбу 1–2 л или настольным стеклянным реактором 1–5 л, когда проточной воды для конденсатора или рубашки уже не хватает. Криостат делает одну работу — охлаждает теплоноситель и прокачивает его по внешнему контуру: насос 20 л/мин с напором 4–6 м, давление в контуре до 0.4 МПа, микропроцессорный PID-регулятор с индикацией 0.1 °C. Нагревателя в нём нет, поэтому температура поддерживается от комнатной вниз до предела исполнения. Карточка собирает восемь исполнений одного бака 5 л — от −10 до −120 °C, и выбор внутри ряда сводится к одному вопросу: насколько глубокий холод нужен вашему растворителю или реакции.

Восемь глубин холода на одном баке 5 л

Ряд 5 л состоит из исполнений КАДАММ ЦТ-О5-10, ЦТ-О5-20, ЦТ-О5-25, ЦТ-О5-30, ЦТ-О5-40, ЦТ-О5-60, ЦТ-О5-80 и ЦТ-О5-120 — число в артикуле и есть нижний предел температуры бака. Бак, насос 20 л/мин, напор 4–6 м и предел давления 0.4 МПа у всех восьми одинаковы: гидравлика конденсатора или рубашки от выбора глубины не зависит, меняется только холодильная машина. Исполнения −10…−40 °C строятся на одноступенчатом компрессоре с воздушным охлаждением и питаются от сети 220 В; −60 и −80 °C — на двухступенчатом каскаде, питание 220 или 380 В по паспорту конкретного исполнения; −120 °C — каскад глубокого холода на 380 В. По исполнению ЦТ-О5-20 в паспорте указана холодопроизводительность 2324 Вт на хладагенте R290 — это ориентир для самого ходового выбора под отгонку; холод остальных исполнений подтверждается паспортом при заказе. Чем глубже холод, тем крупнее агрегат и выше потребление, поэтому переплачивать за запас глубины, который не нужен процессу, не стоит.

Какую глубину холода брать под растворитель

Правило для конденсатора роторного испарителя простое: температура теплоносителя должна быть ниже точки кипения растворителя при рабочем давлении с запасом не менее 10 °C, иначе часть паров проходит через конденсатор и уходит в вакуумный насос. Для воды, этанола, метанола и ацетона при бане до +40…+60 °C достаточно исполнений −10 и −20 °C. Этилацетат, ацетонитрил, толуол и гексан при стандартной отгонке с возвратом растворителя закрывают −20…−30 °C. Дихлорметан (кипит при +40 °C), диэтиловый эфир (+35 °C) и пентан (+36 °C) под вакуумом конденсируются только при −30…−40 °C — для них берут ЦТ-О5-40. Исполнения −60 и −80 °C нужны уже не испарителям, а реакциям в рубашке при −40…−70 °C и ловушкам для летучих; ЦТ-О5-120 — специальные задачи криохимии. Теплоноситель подбирается под глубину: вода с гликолем работает до −20…−30 °C, ниже — этанол или низкотемпературное силиконовое масло; при открытой бане предпочтительнее масло, которое не испаряется и не тянет влагу из воздуха.

Конденсатор испарителя 1–2 л: почему бака 5 л и 20 л/мин достаточно

Настольные испарители КАДАММ РИ-1 с ручным подъёмом, РИ-1Э с электроподъёмом и герметичный РИ-1П несут стеклянный конденсатор с небольшим внутренним объёмом, и при подаче 20 л/мин теплоноситель проходит его за секунды: разность температур на входе и выходе остаётся малой, а верхние витки змеевика не «теплеют» к концу отгонки. Бак 5 л при этом играет роль теплового буфера — залповая нагрузка в момент вскипания растворителя не сдвигает температуру на конденсаторе. По листу подбора КАДАММ бак 5 л закреплён за колбами 1, 2, 3 и 5 л; в карточках испарителей эти криостаты уже лежат на шаге «Комплект» конфигуратора под свой объём. Открытая баня даёт и второй режим: в неё можно опустить приёмную колбу, ловушку или пробирки и охлаждать их погружением параллельно с работой внешнего контура. Штатная крышка бани уменьшает испарение теплоносителя и обмерзание зеркала.

Рубашка настольного реактора 0.4–0.8 л

У стеклянных реакторов КАДАММ РЕА-Р 1–5 л рубашка вмещает всего 0.4–0.8 л, и бак 5 л здесь заведомо больше объёма контура: криостат быстро выводит рубашку на уставку и уверенно снимает тепло экзотермической стадии — дозирование реагента, гашение, кристаллизация при охлаждении. Для реакции при −20 °C в среде берут ЦТ-О5-40, для −50 °C — ЦТ-О5-80: запас в 10–20 °C между пределом бака и рабочей температурой нужен, чтобы под нагрузкой машина не выходила на предел мощности. Если после охлаждения ту же партию нужно прогреть, криостат уже не подходит: он только охлаждает. На этот случай в линейке есть криотермостаты КАДАММ ЦТ-К 5–10 л с нагревом до +200 °C, а для отвода тепла от приборов водой +5…+40 °C — охладители КАДАММ ЦТ-ОП8. Если места на столе совсем мало, а колбы не больше 2 л, посмотрите компактный КАДАММ ЦТ-О4-20 с баком 4 л или ряд 2 КАДАММ ЦТ-О ряда 2 на 4.5–5 л с датчиком PT100.

Криостаты КАДАММ ЦТ-О5 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.

Холодильная машина — герметичный компрессорный агрегат с воздушным охлаждением конденсатора и защитами по давлению, перегреву и току; контур теплоносителя рассчитан на давление до 0.4 МПа. Прибор не является взрывозащищённым и устанавливается в обычной лаборатории; пары легковоспламеняющихся теплоносителей (этанол) над открытой баней должны отводиться вытяжкой, а сама баня — закрываться штатной крышкой. Взрывозащищённое исполнение в основном ряду предусмотрено только для бака 20 л и уточняется у менеджера.

• Электробезопасность — исполнения −10…−40 °C — 220 В, 50 Гц; −60 и −80 °C — 220 или 380 В по паспорту; −120 °C — 380 В; отдельная линия с заземлением по паспорту исполнения.
• Защиты холодильной машины — по давлению в контуре хладагента, по перегреву и току компрессора; сигнализация при выходе за пределы.
• Гидравлическая безопасность — давление в контуре до 0.4 МПа; шланги и хомуты — по давлению и температуре; при обмерзании штуцеров — теплоизоляция.
• Теплоноситель — вода с гликолем до −20…−30 °C, этанол или низкотемпературное силиконовое масло ниже; ЛВЖ — только под крышкой и с вытяжкой.
• Документы в поставке — паспорт, руководство по эксплуатации, декларация соответствия ТР ТС; сертификаты и протоколы — по запросу.

Стабильность температуры, мощность насоса, масса, габариты и холодопроизводительность исполнений, кроме ЦТ-О5-20, а также тип хладагента — в паспорте конкретного исполнения; уточняйте у менеджера до заказа.

Криостат 5 л поставляется в сборе и вводится в работу силами лаборатории за несколько часов: из внешней обвязки нужны только два шланга к конденсатору или рубашке и теплоноситель. Порядок первого запуска одинаков для всех восьми исполнений, различия — в питании и времени выхода на режим.

Обслуживание в процессе эксплуатации

• Теплоноситель — контроль уровня и состояния: водно-гликолевые смеси и этанол со временем набирают влагу и меняют температуру застывания — замена по регламенту руководства.
• Конденсатор воздушного охлаждения — чистка решётки и рёбер от пыли: забитый конденсатор снижает холодопроизводительность и перегружает компрессор.
• Открытая баня — после работы с этанолом — крышка закрыта; иней на стенках при −40 °C и глубже удаляется после оттаивания, не механически.
• Шланги и штуцеры — осмотр на трещины и потерю эластичности на холоде; замена при первых признаках течи.
• Компрессор — герметичный, дозаправки в эксплуатации не требует; при снижении глубины холода — обращение в сервис КАДАММ.