Four tubulaire
Four tubulaire vertical haute température pour tests de piles à combustible à oxyde solide de petite taille avec contrôle de gaz à quatre canaux
Numéro d'article: TU-C27
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Présentation du produit
Ce système de four tubulaire vertical représente une avancée spécialisée dans la recherche sur les piles à combustible à oxyde solide (SOFC), offrant une plateforme intégrée conçue pour le développement rapide et les tests rentables de matériaux de piles à combustible de nouvelle génération. En combinant une unité de chauffage verticale séparable avec une station dédiée à l'alimentation en gaz et au contrôle de la température, cet équipement permet aux chercheurs de simuler des conditions de fonctionnement réelles pour des piles à combustible à oxyde solide à petite échelle. Le système est conçu pour accueillir des cellules de 20 mm de diamètre, permettant des tests haute fidélité sans les contraintes matérielles des prototypes de plus grande taille, accélérant ainsi le processus itératif de découverte de matériaux dans les secteurs de l'hydrogène et des énergies renouvelables.
Les principaux cas d'utilisation de ce système concernent les laboratoires de science des matériaux et les installations de R&D industrielle axées sur la conversion d'énergie électrochimique. Il est spécifiquement optimisé pour évaluer les performances des matériaux de cathode et d'anode, ainsi que l'intégrité de l'électrolyte sous des températures élevées allant jusqu'à 1000°C. En utilisant une orientation verticale, l'équipement facilite l'application d'une pression contrôlée sur le montage de la pile à combustible, assurant un contact et une étanchéité optimaux entre les électrodes et les tubes d'alimentation en gaz à double couche. Cette conception est essentielle pour maintenir la pureté de l'environnement chimique, ce qui est crucial pour étudier l'activité catalytique et les mécanismes de dégradation dans des environnements thermiques sévères.
Conçu pour la recherche industrielle exigeante, le système offre une fiabilité exceptionnelle grâce à sa configuration de chauffage à double zone et à sa gestion indépendante de la température. La conception du four séparable permet un accès facile au tube réacteur interne, réduisant les temps d'arrêt entre les expériences et permettant un alignement précis du montage de la pile à combustible. Monté sur un chariot mobile intégré, l'ensemble de l'installation combine le four, l'alimentation en gaz et des commandes tactiles sophistiquées dans un espace de travail unique et cohérent. Cette ingénierie robuste garantit des cycles thermiques constants et reproductibles, offrant la stabilité opérationnelle requise pour les tests de durabilité à long terme et la caractérisation électrochimique précise.
Caractéristiques principales
- Architecture de chauffage à double zone séparable : Le four présente une conception verticale séparable qui permet un chargement facile des échantillons et un alignement du montage. Deux zones de chauffage indépendantes offrent une longueur totale de 200 mm, permettant la création de gradients thermiques précis ou d'une zone de température constante stable de 65 mm avec une précision de ±1°C.
- Contrôle de débit massique (MFC) à 4 canaux intégré : Le système est équipé de quatre canaux de gaz indépendants, permettant le mélange et la distribution précis des gaz de processus. Deux canaux sont calibrés pour 100 SCCM et deux pour 200 SCCM, offrant une précision de ±1,5 % de la pleine échelle pour garantir des conditions atmosphériques exactes pendant le fonctionnement de la pile à combustible.
- Station de contrôle tactile de précision : Tous les paramètres du système, y compris les profils de température et les débits de gaz, sont gérés via une interface tactile centralisée. Cette conception de chariot mobile séparé protège l'électronique sensible de la chaleur tout en offrant un environnement convivial pour un contrôle de température programmable à 30 segments.
- Technologie de tube à double couche : Le système utilise une structure sophistiquée à double couche composée de tubes extérieurs en alumine (20 mm de diamètre extérieur) et de tubes intérieurs en quartz (14 mm de diamètre extérieur). Cette configuration assure une résistance aux hautes températures et une inertie chimique, évitant la contamination des composants de la pile à combustible lors d'expériences critiques.
- Support de montage sécurisé pour pile à combustible : Le cadre du four est conçu pour supporter les ensembles de tubes internes et appliquer une pression constante sur l'échantillon de pile à combustible. Cet agencement mécanique garantit une étanchéité de haute intégrité, ce qui est essentiel pour la précision expérimentale lors des tests avec des espèces gazeuses inflammables ou réactives.
- Capacités de cyclage thermique rapide : Avec une vitesse de chauffage maximale de 20 °C/min, l'unité peut atteindre rapidement les températures de fonctionnement, réduisant considérablement la durée des cycles expérimentaux et augmentant la productivité globale du laboratoire.
- Compatibilité avec les matériaux haute température : L'unité prend en charge un fonctionnement continu à 1000°C et peut atteindre une température maximale de 1200°C pour de courtes durées, offrant la flexibilité thermique requise pour diverses formulations de matériaux de piles à combustible et processus de frittage d'électrolytes.
- Sécurité et conformité intégrées : L'ensemble du système est certifié CE, reflétant un engagement envers les normes de sécurité internationales. Le système de contrôle comprend des avertissements pour l'utilisation de gaz inflammables, et des dispositions pour des composants de sécurité supplémentaires tels que des brûleurs automatiques et des détecteurs de fuites sont parfaitement prises en charge.
Applications
| Application | Description | Avantage clé |
|---|---|---|
| Caractérisation des matériaux SOFC | Tests de piles à combustible à oxyde solide de 20 mm de diamètre jusqu'à 1000°C. | R&D accélérée grâce à une collecte de données haute fidélité à petite échelle. |
| Recherche sur l'électrolyse du CO2 | Évaluation de l'activité catalytique des matériaux de cathode pendant l'électrolyse haute température. | Contrôle précis du CO2 et des atmosphères réductrices pour la simulation industrielle. |
| Tests de dégradation des catalyseurs | Cyclage thermique à long terme des catalyseurs dans des environnements gazeux spécifiques à 4 canaux. | Stabilité opérationnelle exceptionnelle pour l'évaluation de la durabilité. |
| Frittage de céramiques | Frittage sous atmosphère contrôlée de poudres et membranes céramiques avancées. | Prévention de la contamination grâce au blindage double couche alumine/quartz. |
| R&D sur la production d'hydrogène | Tests de membranes échangeuses de protons et d'électrolytes céramiques pour la génération de H2. | Gestion exacte de l'humidité et du débit via des MFC de précision. |
| Simulation d'atmosphère | Création d'environnements spécifiques de 5 % H2 dans l'argon ou CO2 pur pour le vieillissement des matériaux. | Environnement hautement scellé garantissant des résultats expérimentaux purs. |
Spécifications techniques
| Catégorie de spécification | Détails des paramètres | Valeurs pour TU-C27 |
|---|---|---|
| Identification du modèle | Code produit | TU-C27 |
| Performance thermique | Température max. | 1200°C (jusqu'à 1 heure) |
| Temp. de fonctionnement continu | 1000°C | |
| Vitesse de chauffage | Jusqu'à 20 °C/min | |
| Zone de température constante | 65 mm (à ±1°C près) | |
| Longueur de la zone de chauffage | 2 x 100 mm (200 mm au total) | |
| Unité de chauffage | Conception | Four vertical séparable |
| Configuration électrique | AC110V ou AC220V, 1,5 KW | |
| Type de contrôle | Deux contrôleurs PID programmables indépendants | |
| Alimentation en gaz (MFC) | Nombre de canaux | 4 canaux |
| Plage canaux 1 & 2 | 100 SCCM max. | |
| Plage canaux 3 & 4 | 200 SCCM max. | |
| Précision du débit | ±1,5 % de la pleine échelle | |
| Tube & Montage | Compatibilité pile à combustible | Petite pile à combustible Φ20 mm |
| Spécifications tube extérieur | Alumine : 20 DE x 16 DI x 260 L (mm) x 2 ensembles | |
| Spécifications tube intérieur | Quartz : 14 DE x 10 DI x 300 L (mm) x 2 ensembles | |
| Étanchéité & câblage | Fils PTFE scellés, inclut deux fils de connexion SS316 | |
| Station de contrôle | Interface | Chariot mobile avec écran tactile intégré |
| Programmation | Profil de température programmable à 30 segments | |
| Plage de fonctionnement environnemental | 5°C ~ 45°C | |
| Conformité | Normes | Certifié CE (NRTL/CSA disponible) |
Pourquoi choisir le TU-C27
- Conçu pour la R&D de précision : Ce système est spécialement conçu pour les nuances des tests SOFC, fournissant les contrôles thermiques et atmosphériques exacts requis pour une recherche électrochimique de haute précision.
- Efficacité mobile intégrée : Contrairement aux installations fragmentées, le TU-C27 combine le four et l'alimentation en gaz dans une station mobile unique, optimisant l'espace de laboratoire et simplifiant le flux de travail expérimental.
- Protection fiable à double couche : L'utilisation de tubes imbriqués en alumine et en quartz assure à la fois une résistance mécanique et une pureté chimique, protégeant vos échantillons de piles à combustible contre les impuretés, même à 1000°C.
- Solutions de recherche évolutives : Notre conception permet l'ajout de fours secondaires sur le même châssis, offrant une voie modulaire vers une productivité accrue à mesure que vos besoins de recherche augmentent.
- Qualité industrielle éprouvée : Avec une certification CE et un cadre mobile robuste, cette unité est conçue pour résister aux rigueurs du chauffage industriel continu et aux programmes complexes de distribution de gaz.
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