Druckzellen

Rheologie unter hohem Druck

Verbinden Sie eine Druckzelle mit Ihrem Rheometer der MCR-Serie, um rheologische Versuche unter kontrollierten Temperaturen und hohen Drücken durchzuführen. Diese Zellen können zur Simulation von Prozessbedingungen und zur Messung der Auswirkungen von Druck auf rheologische Eigenschaften verwendet werden. Zudem können sie verhindern, dass die Probe oberhalb des Siedepunkts verdampft. Typische Anwendungen liegen in den Bereichen rund um Polymere, Petrochemikalien, Ölförderung und die Lebensmittelverarbeitung (z. B. Stärkegelierung). In unserem breiten Sortiment verschiedener Druckzellen und Messsysteme finden auch Sie die bestmögliche Lösung für Ihre Anwendung.

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Hauptmerkmale:

Mehr als bloß Standard-Drucklösungen

Mehr als bloß Standard-Drucklösungen

Unser umfassendes Angebot kombiniert einen breiten Temperaturbereich mit einem einmaligen Druckbereich von bis zu 1000 bar für Rheometer dieser Klasse. Druckzellen werden in zwei grundlegende Kategorien unterteilt: solche, die durch Gas, und solche, die mit einer Flüssigkeit mit Druck beaufschlagt werden. Daneben können alle Druckzellen auch mit selbsttätigem Druckaufbau eingesetzt werden. Während reibungsarme Kugel- und Saphirlager speziell für empfindliche Proben erhältlich sind, bieten Zellen aus Hastelloy ein hohes Maß an Beständigkeit. Niedertemperatur- und Durchflussoptionen sind ebenso erhältlich wie maßgeschneiderte Lösungen für Spezialanwendungen. 

Druckzelle für Stärke mit bis zu 30 bar

Druckzelle für Stärke mit bis zu 30 bar

Stärke wird aufgrund ihrer hohen ernährungsphysiologischen Bedeutung und ihrer speziellen physikalischen Eigenschaften weitläufig in der Lebensmittelherstellung eingesetzt. Sie kommt hauptsächlich als Zusatzstoff für die Lebensmittelverarbeitung zum Einsatz, beispielsweise als Verdickungsmittel oder Stabilisator. Daneben wird Stärke auch oftmals als Klebstoff in der Papierindustrie verwendet. Die aus Edelstahl gefertigte Druckzelle für Stärke verhindert, dass die Stärke-Suspension bei hohen Temperaturen, die zur Simulation des Sterilisationsprozesses und anderer Prozessparameter benötigt werden, ihren Siedepunkt erreicht. Die Zelle wird üblicherweise im Modus mit selbsttätigem Druckaufbau betrieben, kann jedoch auch mit einer Gasdruckversorgung verknüpft werden.

Druck von bis zu 400 bar (selbsttätiger Druckaufbau oder Druckbeaufschlagung mit Gas)

Druck von bis zu 400 bar (selbsttätiger Druckaufbau oder Druckbeaufschlagung mit Gas)

Die Druckzellen für 150 bar (gefertigt aus Edelstahl für Temperaturen von bis zu 300 °C) und 400 bar (gefertigt aus Titan für Temperaturen von bis zu 200 °C) können mit selbsttätigem Druckaufbau oder mit Druckbeaufschlagung durch Gas betrieben werden. Somit können mit der optional erhältlichen Platte-Platte-Geometrie selbst Polymerschmelzen untersucht werden. Ein typisches Beispiel ist die Untersuchung des rheologischen Verhaltens von Polymeren unter dem Einfluss superkritischen Kohlendioxids. Superkritisches CO2 kann als Prozesslösungsmittel für zahlreiche Anwendungen mit Polymeren eingesetzt werden, darunter die Polymer-Modifikation, Bildung, Mischung und Schaumbildung. Weitreichende Erkenntnisse über das rheologische Verhalten sind maßgeblich für die Steuerung und Leitung des Prozesses. Ein weiteres Beispiel ist die Untersuchung der Auswirkungen von hohem Druck auf Motoröle, die gezielt zur Erhöhung der Betriebsdauer eines modernen Motors eingesetzt werden.

Druck von bis zu 170 bar (Druckaufbau selbsttätig, mit Gas oder mit Flüssigkeiten)

Druck von bis zu 170 bar (Druckaufbau selbsttätig, mit Gas oder mit Flüssigkeiten)

Dank des intelligenten Designs der auf 170 bar ausgelegten Druckzelle unterstützt diese neben dem selbsttätigen Druckaufbau und der Druckbeaufschlagung mit Gas und Flüssigkeiten auch den Durchflussmodus und ist somit ideal für eine Vielzahl verschiedenster Anwendungen geeignet. Die vollständig gefüllte Messkammer sorgt dafür, dass bei viskoelastischen Flüssigkeiten keinerlei Weissenberg-Effekt auftritt. Selbst besonders viskoelastische Materialien, wie etwa Bohr- und Fracking-Flüssigkeiten, können mithilfe der optional erhältlichen Druckversorgungseinheit mit Abscheidevorrichtung in die Zelle gepumpt werden. Die Abscheidevorrichtung vereinfacht die Handhabung und Messung kritischer Flüssigkeiten hinsichtlich Reinigungsfähigkeit und Reaktivität. 

Druck von bis zu 1000 bar (Druckaufbau selbsttätig oder mit Flüssigkeit)

Druck von bis zu 1000 bar (Druckaufbau selbsttätig oder mit Flüssigkeit)

Die auf bis zu 1000 bar und 300 °C ausgelegte Druckzelle ist speziell für den Gebrauch mit einer Flüssigkeitsdruckaufbringung vorgesehen. Die vollständig gefüllte Messkammer sorgt dafür, dass bei viskoelastischen Flüssigkeiten, wie etwa Bohrflüssigkeiten, keinerlei Weissenberg-Effekt auftritt. Umfangreiche Simulationen von Prozessbedingungen sind dank des hohen Drucks von bis zu 1000 bar im Verbund mit einem voll funktionstüchtigen dynamischen Scherrheometer möglich. So können beispielsweise die Bedingungen in einem Ölbohrloch simuliert werden. Selbst Temperaturen von bis zu -30 °C sind auf Anfrage möglich. Dies ermöglicht Untersuchungen in temperaturabhängigen Kristallisierungsprozessen von Bohrflüssigkeiten oder die Chrakterisierung von Motoröl und ähnlichen Materialien bei niedrigen Temperaturen.

Technische Spezifikationen

Druckzelle Druckaufbau Lager Temperaturbereicha Messsystemeb Verfügbare Materialien (Standard)c
30 bar (Druckzelle für Stärke) (435 psi) Selbsttätig oder mit Gas Kugellager 5 °C bis 160 °C Rührer Edelstahl
150 bar (2175 psi) Selbsttätig oder mit Gas Kugellager -30 °C bis 300 °C Rührer, konzentrischer Zylinder, Platte-Platte, Doppelspalt Edelstahl, Hastelloy
150 bar/XLd (2175 psi) Selbsttätig oder mit Gas Kugellager -10 °C bis 200 °C Rührer, konzentrischer Zylinder, Platte-Platte, Doppelspalt Edelstahl, Hastelloy
400 bar/XLd 5800 psi Selbsttätig oder mit Gas Kugellager -10 °C bis 200 °C Rührer, konzentrischer Zylinder, Platte-Platte, Doppelspalt Titan
170 bar/XLd 2465 psi Selbsttätig, mit Gas oder Flüssigkeit Saphirlager 25 °C bis 200 °C Konzentrischer Zylinder, Doppelspalt Titan, Hastelloy
1000 bar (14500 psi) Selbsttätig oder mit Flüssigkeit Saphirlager 25 °C bis 300 °C Konzentrischer Zylinder Titan

a Niedrigere Temperaturen auf Anfrage möglich (abhängig von Druckzelle)
b Maßgeschneiderte Systeme auf Anfrage erhältlich (abhängig von Druckzelle)
c Prüfung weiterer Materialien auf Anfrage möglich (abhängig von Druckzelle)
d Bei Zellen mit Bezeichnung „XL“ ist der Durchmesser des Messsystems größer.

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