Gekühltes Umwälzthermostat HRHC series

Hochtemperatur

Kurzbeschreibung
Die HRHC-Serie sind hermetische Kühl- und Heizzirkulatoren in geschlossenem Kreislauf, entwickelt zur Integration mit Reaktoren, Autoklaven und Pilot-/Mini-Anlagen und bieten kontinuierliche Regelung über sehr große Temperaturbereiche.

Anwendung
Geeignet für Reaktorsysteme, Autoklaven, Pilotanlagen, Mini-Plant-Scale-up, Doppelwandreaktoren, Advanced-Flow-Reaktoren, Destillationssysteme, Materialprüfungen, kombinatorische Chemie, Halbleiterprozesse und Vakuumkammern.

Vorteile & Funktionen

• Hermetischer Kreislauf minimiert Leckagen und verlängert die Lebensdauer des Wärmeträgers.
• Große wählbare Temperaturbereiche (Beispiele: bis -100°C bzw. +350°C je nach Modell).
• Intelligente Feed-Forward-PID-Regelung für schnelle, genaue Rampen.
• Hohe Prozessstabilität und Reproduzierbarkeit.
• Hochleistungs-Plattenwärmetauscher und optimierte Heizstrecke für bessere Raten.
• Kühlleistungen innerhalb der Baureihe etwa 0,5 bis 500 kW (modellabhängig).
• Optionale farbige TFT-Touchdisplays (4", 7", 10") mit grafischer Anzeige.
• Umfassende Sicherheits- und Alarmfunktionen.
• Schnelles Abkühlen aus hohen Temperaturen.
• Optionale Fernüberwachungs- und Aufzeichnungssoftware (Kommunikation bis ~200 m mit Optionen).
• Kompakte Bauweise im Verhältnis zur Leistung.

Konstruktionsaufbau
Vollständig geschlossene Rohrführung mit hocheffizientem Plattenwärmetauscher reduziert den Fluidbestand und ermöglicht schnelle Temperaturrampen. Der geschlossene Flüssigkeitskreislauf beinhaltet ein Ausgleichsgefäß (Behältertemperatur konstruktiv begrenzt auf ~60°C) und arbeitet adiabatisch. Vorteile:

• Nur das Medium im Ausgleichsbehälter steht mit Luft in Kontakt, reduziert Verdunstung/ Oxidationsrisiko.
• Keine Verdunstung des Wärmeträgers im normalen Hochtemperaturbetrieb.
• Kein Fluidwechsel nötig für kontinuierliche Regelung über breite Unterbereiche (Beispiele: -80°C~190°C, -70°C~220°C, -88°C~170°C, -55°C~250°C, -30°C~300°C je nach Modell).

Display-Funktionen

• Anzeige aller Prozessregeltemperaturen.
• Füllstandsanzeige des Ausgleichsgefäßes.
• Statusanzeige für Kältesystem, Heizung und Umwälzpumpe.
• Wählbare Regelmodi (Produkt- vs. Wärmeträgermediumregelung).
• Einstellbare obere/untere Grenzwerte und einstellbarer Differenzwert zwischen Mantel und Produkt.
• Alarm bei niedrigem/leerem Flüssigkeitsstand.
• Kompressor manuell/automatisch wählbar.
• Klare Temperaturkurvenanzeige mit Zoom- und Exportfunktion.
• Rezepte/Programmverwaltung und Alarmnotizen.

Prinzip der Prozessregelung
Dual-Loop-PID-Struktur (Master/Slave) mit Feed-Forward-PV-Kompensation: Die Master-PID-Ausgangsgröße kombiniert mit Feed-Forward legt den Sollwert für die Sekundärschleife fest, reduziert Verzögerungen und Überschwinger und gewährleistet präzise dynamische Temperaturgradienten.

Hohe Reproduzierbarkeit
Systemarchitektur und Regelstrategie liefern hohe Reproduzierbarkeit der Temperaturregel-Ergebnisse.

Umwälzpumpe
Hochtemperaturbeständige magnetgekuppelte Pumpen oder gekapselte Shield-Pumpen minimieren Leckagerisiko bei hohem/ niedrigem Temperaturniveau, bieten hohe Fördermengen und niedrige Geräuschentwicklung.

Elektronisches Expansionsventil
Dynamische Temperaturregelsysteme verwenden elektronische Expansionsventile (z. B. Emerson) zur präzisen Überwachung und Regelung des Kältemittelstroms mit schrittgenauer Motorventilregelung.

Konfigurationssoftware (Optional)

• PC-Anbindung für Fernkonfiguration und Überwachung (optionale Ethernet/RS-Schnittstellen).
• Echtzeit-Anzeige und Aufzeichnung der Reglerdaten.
• Kurvenaufzeichnung und Export.
• Programmauswahl und Rezeptverwaltung.
• Alarmaufzeichung.
• Kommunikationsreichweite bis ca. 200 m mit geeigneten Optionen.

Sicherheitsfunktionen
Mehrere Schutz- und Selbstdiagnosefunktionen: Phasenschutz, Leckageschutz, Kälte Hoch-/Niederspannungsschutz, Pumpen- und Kompressorsperre bei Überlast, Flüssigkeitsstand Hoch/Niedrig, doppelte unabhängige Übertemperaturschutzfunktionen, Wasserschutz und Absperrung der Umlaufleitung.

Anschlussleitungen (Beispiele)
Items | Temp.-Bereich | Anschluss
Fluorkautschukschlauch | -30~200°C | Φ12×16, Φ16×22, Φ20×26
Metall isolierter Schlauch | -60~250°C | DN15, DN20, DN25, M24×1.5, M30×1.5, M38×1.5

Dateninterface & Software (Standard)

• PT100 Temperatureingänge (Standard).
• USB Datenexport-Schnittstelle.
• RS485 (MODBUS RTU) und Alarmkontakt-Ausgänge.

Wärmeübertragungsmedium
Die Auswahl des geeigneten Wärmeträgermediums ist entscheidend für stabilen Betrieb. Verpackungsgrößen: 10 L, 25 L, 30 L, 200 L. Medium nach benötigtem Arbeitstemperaturbereich wählen.

Optionale Merkmale

• 4–20 mA Eingänge für Temperaturmessung oder Sollwert.
• Ethernet- und RS232 (MODBUS) Option.
• PC-Bediensoftware (Benötigt Ethernet-Option).
• Externer Schaltschrank mit Touch-Display.

Technische Daten

• Serienname: HRHC Series.
• Familien-Temperaturbereich (Beispiel): -80°C ~ +250°C (spezifische Modelle decken Unterbereiche ab).
• Regelung: Feed-Forward-PID mit PLC; modellfreier Self-Tree-Algorithmus verfügbar.
• Regelmodi: Materialtemperatursteuerung und Geräteausgangssteuerung, wählbar.
• Temperatursensoren: PT100 Standard; optionale 4–20 mA Eingänge.
• Regelgenauigkeit: Umlaufmedium ±0,5°C typisch, Reaktormaterial ±1°C typisch, modell- und bedingungsabhängig.
• Programmkapa zität: Mehrprogramm-Unterstützung (z. B. 20 Gruppen × bis zu 45 Segmente oder je nach Reglerversion konfigurierbar).
• Heizleistung: Modellabhängig (Beispiele in Familie: von ~3 kW bis ~80 kW).
• Kühlleistung: Modellabhängig; Werte variieren mit Temperatur (Beispiele: von ~0,3 kW bis ~80 kW oder höher).
• Kompressoren: Emerson Copeland Scroll oder äquivalent.
• Expansionsventile: Danfoss / Emerson thermische & elektronische Ventile.
• Verdampfer / Wärmetauscher: Hochleistungs-Plattenwärmetauscher.
• Bedienfeld: Farb-Touchscreen (7" Standard; 4"/10" optional) mit Temperaturkurvenanzeige & Aufzeichnung.
• Protokoll: MODBUS RTU über RS-485 Standard; Ethernet/RS232 optional.
• Kältemittel: Beispiele R-404A / R508B (modellabhängig).
• Geschlossener Kreislauf: Vollständig geschlossene Umlaufführung um Ölnebel/Lufteintrag zu vermeiden; automatische Nachfüllung bei tiefen Temperaturen.
• Standard-Sicherheitsfunktionen: Selbstdiagnose, Schutz vor Überlast von Kompressor/Pumpe, Hoch-/Niederdruck- und Temperaturschalter, Alarm-Ausgänge.