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Temperiergeräte

Optimale Lösung zur Temperierung von Reaktoren

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Funktionalität und Effizienz

Hochdynamische Temperiersysteme sind als luft- oder wassergekühlte Geräte im Angebot. Luftgekühlte Geräte verbrauchen kein Wasser und sind daher unabhängig bei der Standortwahl. Diese Geräte nutzen für den Wärmeaustausch die Umgebungsluft. Wassergekühlte Geräte müssen an eine vorhandene Kühlwasserleitung angeschlossen werden, arbeiten dafür leiser. Je nach Beschaffenheit des Temperiersystems, können wassergekühlte Systeme in einer Anlage komplett umgebaut werden. Die im Temperiersystem integrierte Pumpe muss leistungsstark ausgelegt sein, um hohe Durchflussraten bei gleichbleibendem Druck zu erzielen. Die Pumpe sollte den erforderlichen Druck schnell und unter ständiger Kontrolle aufbauen, um die bereits erwähnten Druckgrenzwerte des Reaktors nicht zu übersteigen. Die Einstellung der Pumpenleistung sollte entweder über Stufen oder über einen vorgegebenen Druckwert möglich sein, wobei immer die Druckwerte und Betriebsbedingungen des Reaktors zu beachten sind. Spezielle Temperiersysteme haben Pumpen, die Viskositätsänderungen im Temperiermedium selbsttätig dynamisch ausgleichen und damit eine stetige Aufrechterhaltung der Energieeffizienz sicherstellen. Denn die Viskosität ändert den Durchfluss und damit auch die Energieübertragung. Einen zusätzlichen Vorteil bieten magnetgekoppelte Pumpen, denn sie gewährleisten einen hydraulisch dichten Kühlkreislauf. Einen weiteren Nutzwert bietet die Pumpe, wenn sie selbstschmierend und somit quasi wartungsfrei arbeitet.

Der Temperierkreislauf muss als geschlossener Kreislauf ausgelegt sein, damit die Temperierflüssigkeit keinen Kontakt zur Umgebungsluft bekommt. Das vermeidet Feuchteeintrag, Oxidation und verhindert den Austritt von Öldämpfen in die Arbeitsumgebung. Temperaturbedingte Volumenänderungen im Wärmetauscher müssen durch ein Expansionsgefäß permanent aufgefangen werden. Geräteinterne Expansionsgefäße müssen also ausreichend groß dimensioniert sein. Zusätzlich sollte eine separate Kühlung des Expansionsgefäßes dafür sorgen, dass sich das Temperiergerät selbst nicht zu stark erhitzt und somit keine Verletzungsgefahren für den Anwender bestehen.

Robustheit

Ein Temperiersystem sollte robust beschaffen sein und auch bei erhöhten Raumtemperaturen zuverlässig arbeiten. Oftmals zeigt sich, dass das Idealbild von 20 °C Umgebungstemperatur nicht die reellen Arbeitsbedingungen darstellt. Schon der Einsatz in einer Miniplant-Anlage stellt das System vor höhere Anforderungen. Auch während der heißen Sommermonate sind Temperiersysteme äußerst kritischen Situationen ausgesetzt. Ausgelöst durch Energiesparmaßnahmen ist in den Labors generell mit höheren Raumtemperaturen zu rechnen. Diese Beispiele verdeutlichen den Vorteil von Temperiersystemen, die auch bei einer Umgebungstemperatur von über 35 °C immer noch zuverlässig ihre Arbeit verrichten.

Elektronik

Beim Temperierprozess kommt es auf eine präzise Temperaturregelung an. Eine ausgeklügelte Regelelektronik im Temperiersystem sollte permanent den Prozess im Reaktor und die internen Prozesse überwachen und kontrollieren, um bei Veränderungen der Regelgröße diese schnell wieder an den Sollwert nachzuführen – und das möglichst überschwingungsfrei. Eine präzise Regelelektronik ist eine wichtige Voraussetzung für hohe Konstanz in der Temperieranwendung.

Das Whitepaper finden Sie hier.

* *T. Pohl: Julabo GmbH, 77960 Seelbach

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