Röhrenofen
Hochtemperatur-Vertikal-Rohrofen für die Prüfung kleiner Festoxid-Brennstoffzellen mit Vier-Kanal-Gaskontrolle
Artikelnummer: TU-C27
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Produktübersicht
Dieses vertikale Rohrofensystem stellt einen spezialisierten Fortschritt in der Forschung an Festoxid-Brennstoffzellen (SOFC) dar und bietet eine integrierte Plattform, die für die schnelle Entwicklung und kosteneffiziente Prüfung von Brennstoffzellenmaterialien der nächsten Generation konzipiert wurde. Durch die Kombination einer aufklappbaren vertikalen Heizeinheit mit einer dedizierten Gasversorgungs- und Temperaturkontrollstation ermöglicht dieses Gerät Forschern die Simulation realer Betriebsbedingungen für kleine Festoxid-Brennstoffzellen. Das System ist für Zellen mit einem Durchmesser von 20 mm ausgelegt, was hochpräzise Tests ohne den Materialaufwand größerer Prototypen ermöglicht und somit den iterativen Prozess der Materialentdeckung im Wasserstoff- und Erneuerbare-Energien-Sektor beschleunigt.
Die primären Anwendungsfälle für dieses System liegen in materialwissenschaftlichen Laboren und industriellen F&E-Einrichtungen, die sich auf die elektrochemische Energieumwandlung konzentrieren. Es ist speziell für die Bewertung der Leistung von Kathoden- und Anodenmaterialien sowie der Elektrolytintegrität bei hohen Temperaturen bis zu 1000 °C optimiert. Durch die vertikale Ausrichtung erleichtert das Gerät die Anwendung eines kontrollierten Drucks auf die Brennstoffzellenhalterung, wodurch ein optimaler Kontakt und eine Abdichtung zwischen den Elektroden und den zweischichtigen Gaszuführungsrohren gewährleistet wird. Dieses Design ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der Reinheit der chemischen Umgebung, was für die Untersuchung katalytischer Aktivitäten und Degradationsmechanismen in rauen thermischen Umgebungen unerlässlich ist.
Das für anspruchsvolle industrielle Forschung gebaute System bietet durch seine Zwei-Zonen-Heizkonfiguration und unabhängige Temperatursteuerung eine außergewöhnliche Zuverlässigkeit. Das geteilte Ofendesign ermöglicht einen einfachen Zugang zum internen Reaktorrohr, reduziert Ausfallzeiten zwischen Experimenten und erlaubt eine präzise Ausrichtung der Brennstoffzellenhalterung. Auf einem mobilen, integrierten Wagen montiert, vereint das gesamte Setup den Ofen, die Gasversorgung und eine ausgeklügelte Touchscreen-Steuerung zu einem einzigen, zusammenhängenden Arbeitsplatz. Diese robuste Konstruktion sorgt für konsistente, wiederholbare thermische Zyklen und bietet die für Langzeit-Haltbarkeitstests und präzise elektrochemische Charakterisierungen erforderliche Betriebsstabilität.
Hauptmerkmale
- Aufklappbare Zwei-Zonen-Heizarchitektur: Der Ofen verfügt über ein vertikales geteiltes Design, das ein einfaches Laden der Proben und Ausrichten der Halterung ermöglicht. Zwei unabhängige Heizzonen bieten eine Gesamtlänge von 200 mm und ermöglichen die Erzeugung präziser thermischer Gradienten oder einer stabilen Konstanttemperaturzone von 65 mm mit einer Genauigkeit von ±1 °C.
- Integrierte 4-Kanal-Massendurchflussregelung (MFC): Das System ist mit vier unabhängigen Gaskanälen ausgestattet, die eine präzise Mischung und Zufuhr von Prozessgasen ermöglichen. Zwei Kanäle sind für 100 SCCM und zwei für 200 SCCM ausgelegt, mit einer Genauigkeit von ±1,5 % vom Endwert, um exakte atmosphärische Bedingungen während des Brennstoffzellenbetriebs zu gewährleisten.
- Präzisions-Touchscreen-Kontrollstation: Alle Systemparameter, einschließlich Temperaturprofile und Gasdurchflussraten, werden über eine zentralisierte Touchscreen-Schnittstelle verwaltet. Dieses separate mobile Wagendesign schützt empfindliche Elektronik vor Hitze und bietet gleichzeitig eine benutzerfreundliche Umgebung für eine 30-Segment-programmierbare Temperatursteuerung.
- Zweischichtige Rohrtechnologie: Das System verwendet eine ausgeklügelte zweischichtige Struktur, bestehend aus äußeren Aluminiumoxidrohren (20 mm AD) und inneren Quarzrohren (14 mm AD). Diese Konfiguration gewährleistet Hochtemperaturbeständigkeit und chemische Inertheit und verhindert eine Kontamination der Brennstoffzellenkomponenten bei kritischen Experimenten.
- Sichere Halterung für Brennstoffzellen: Der Ofenrahmen ist so konzipiert, dass er die internen Rohrsätze stützt und einen gleichmäßigen Druck auf die Brennstoffzellenprobe ausübt. Diese mechanische Anordnung sorgt für eine hochintegrierte Abdichtung, die für die experimentelle Genauigkeit beim Testen mit brennbaren oder reaktiven Gasarten entscheidend ist.
- Schnelle thermische Zyklusfähigkeiten: Mit einer maximalen Heizrate von 20 °C/min kann das Gerät Betriebstemperaturen schnell erreichen, was die Dauer experimenteller Zyklen erheblich verkürzt und die allgemeine Laborproduktivität steigert.
- Hochtemperatur-Materialkompatibilität: Das Gerät unterstützt den Dauerbetrieb bei 1000 °C und kann kurzzeitig eine Maximaltemperatur von 1200 °C erreichen, was die thermische Flexibilität für verschiedene Brennstoffzellen-Materialformulierungen und Elektrolyt-Sinterprozesse bietet.
- Integrierte Sicherheit und Konformität: Das gesamte System ist CE-zertifiziert, was das Engagement für internationale Sicherheitsstandards widerspiegelt. Das Steuerungssystem enthält Warnhinweise für die Verwendung brennbarer Gase, und Vorkehrungen für zusätzliche Sicherheitskomponenten wie automatische Brenner und Lecksucher werden nahtlos unterstützt.
Anwendungen
| Anwendung | Beschreibung | Hauptvorteil |
|---|---|---|
| SOFC-Materialcharakterisierung | Prüfung von 20-mm-Festoxid-Brennstoffzellen bei Temperaturen bis zu 1000 °C. | Beschleunigte F&E durch kleine, hochpräzise Datenerfassung. |
| CO2-Elektrolyseforschung | Bewertung der katalytischen Aktivität von Kathodenmaterialien während der Hochtemperaturelektrolyse. | Präzise Kontrolle über CO2- und Reduktionsatmosphären zur industriellen Simulation. |
| Katalysator-Degradationstests | Langzeit-Thermische Zyklierung von Katalysatoren in spezifischen 4-Kanal-Gasumgebungen. | Außergewöhnliche Betriebsstabilität für Haltbarkeitsbewertungen. |
| Keramiksintern | Sintern von fortschrittlichen Keramikpulvern und Membranen unter kontrollierter Atmosphäre. | Vermeidung von Kontamination durch zweischichtige Aluminiumoxid/Quarz-Abschirmung. |
| Wasserstoffproduktions-F&E | Prüfung von Protonenaustauschmembranen und Keramikelektrolyten für die H2-Erzeugung. | Exaktes Feuchtigkeits- und Durchflussmanagement mittels Präzisions-MFCs. |
| Atmosphärensimulation | Erzeugung spezifischer 5% H2 in Argon- oder reiner CO2-Umgebungen für Materialalterung. | Hochgradig abgedichtete Umgebung sorgt für reine experimentelle Ergebnisse. |
Technische Spezifikationen
| Spezifikationskategorie | Parameterdetails | Werte für TU-C27 |
|---|---|---|
| Modellidentifikation | Produktcode | TU-C27 |
| Thermische Leistung | Max. Temperatur | 1200 °C (bis zu 1 Stunde) |
| Dauerbetriebstemperatur | 1000 °C | |
| Heizrate | Bis zu 20 °C/min | |
| Konstanttemperaturzone | 65 mm (innerhalb von ±1 °C) | |
| Heizzonenlänge | 2 x 100 mm (insgesamt 200 mm) | |
| Heizeinheit | Design | Vertikaler, aufklappbarer Ofen |
| Leistungskonfiguration | AC110V oder AC220V, 1,5 KW | |
| Steuerungstyp | Zwei unabhängige programmierbare PID-Regler | |
| Gasversorgung (MFC) | Anzahl der Kanäle | 4 Kanäle |
| Kanal 1 & 2 Bereich | 100 SCCM Max. | |
| Kanal 3 & 4 Bereich | 200 SCCM Max. | |
| Durchflussgenauigkeit | ±1,5 % vom Endwert | |
| Rohr & Halterung | Brennstoffzellenkompatibilität | Φ20 mm kleine Brennstoffzelle |
| Außenrohrspezifikationen | Aluminiumoxid: 20 AD x 16 ID x 260 L (mm) x 2 Sätze | |
| Innenrohrspezifikationen | Quarz: 14 AD x 10 ID x 300 L (mm) x 2 Sätze | |
| Abdichtung & Verkabelung | PTFE-Drähte abgedichtet, enthält zwei SS316-Verbindungsdrähte | |
| Kontrollstation | Schnittstelle | Integrierter Touchscreen auf mobilem Wagen |
| Programmierung | 30-Segment-programmierbares Temperaturprofil | |
| Betriebsumgebung | 5 °C ~ 45 °C | |
| Konformität | Standards | CE-zertifiziert (NRTL/CSA verfügbar) |
Warum TU-C27 wählen
- Entwickelt für präzise F&E: Dieses System wurde speziell für die Nuancen der SOFC-Prüfung entwickelt und bietet die exakten thermischen und atmosphärischen Kontrollen, die für hochpräzise elektrochemische Forschung erforderlich sind.
- Integrierte mobile Effizienz: Im Gegensatz zu fragmentierten Aufbauten kombiniert der TU-C27 den Ofen und die Gasversorgung in einer einzigen mobilen Station, was den Laborplatz optimiert und den experimentellen Arbeitsablauf vereinfacht.
- Zuverlässiger zweischichtiger Schutz: Die Verwendung von verschachtelten Aluminiumoxid- und Quarzrohren gewährleistet sowohl mechanische Festigkeit als auch chemische Reinheit und schützt Ihre Brennstoffzellenproben selbst bei 1000 °C vor Verunreinigungen.
- Skalierbare Forschungslösungen: Unser Design ermöglicht das Hinzufügen von Sekundäröfen am selben Rahmen, was einen modularen Pfad zu höherem Durchsatz bietet, wenn Ihre Forschungsanforderungen wachsen.
- Bewährte industrielle Qualität: Mit CE-Zertifizierung und einem robusten mobilen Rahmen ist dieses Gerät so gebaut, dass es den Anforderungen kontinuierlicher industrieller Heizprozesse und komplexer Gasversorgungspläne standhält.
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