Applikationsbeispiele Rotationsverdampfer

Steuerungselektronik für Rotationsverdampfer

Exakte Messung von Temperatur und Vakuum

Ein Rotationsverdampfer ist ein Gerät, das in der chemischen und pharmazeutischen Industrie zur Trennung von Flüssigkeiten eingesetzt wird. In der pharmazeutischen Industrie wird der Rotationsverdampfer für die effiziente Trocknung von Proben, chemische Synthesen mit Reflux, die Extraktion natürlicher Verbindungen und die Konzentration eingesetzt.

Durch das Erwärmen des Verdampferkolbens im Heizbad verdampft der zu destillierende Stoff und der Dampf strömt durch das Dampfrohr in den Kühler. Dort schlägt er sich an der Kühlfläche nieder, das Kondensat fließt in den Auffangkolben. Eine Abtrennung von Stoffen wird erreicht, weil sich deren Siedepunkte unterscheiden. Das Anlegen eines Vakuums an die Apparatur senkt die Siedetemperatur ab, sodass höhersiedende Lösungsmittel bei niedrigerer Temperatur verdampfen können, als dies bei Normaldruck der Fall wäre. Diese Temperaturabsenkung ist wichtig, wenn die im Lösungsmittel enthaltene Substanz temperaturempfindlich ist.

Entwicklung eines Steuer- und Bedienpanels basierend auf unserem Dienstleistungsangebot und Technologiebaukasten

  • Beratung über die Vereinfachung der Module und des Gesamtaufbaus
  • Funktionsintegration zu einer Singelboardlösung
  • Anpassung an den Formfaktor des vorhandenen Geräts
     
  • Singeleboard basierend auf dem Technologiebaukasten
  • leistungsfähiger Prozessor ARM Cortex
  • Sensorik zur Erfassung von Temperatur und Druck (Vakuum)
  • Aktorik zur Ansteuerung von Heizelementen bis 1,5 kW Heizleistung und der Ventile für die Druckerzeugung
  • Ansteuerung von BLDC Motoren 
  • Handschuhbedienbares kapazitives Touch Display mit blickwinkelstabilem Kontrast
  • LAN, USB, WiFi
     
  • embedded Linux Betriebssystem

Detailansicht


Beschreibung

Ein Rotationsverdampfer ist ein Gerät, das in der chemischen und pharmazeutischen Industrie zur Trennung von Flüssigkeiten eingesetzt wird. In der pharmazeutischen Industrie wird der Rotationsverdampfer für die effiziente Trocknung von Proben, chemische Synthesen mit Reflux, die Extraktion natürlicher Verbindungen und die Konzentration eingesetzt.

Durch das Erwärmen des Verdampferkolbens im Heizbad verdampft der zu destillierende Stoff und der Dampf strömt durch das Dampfrohr in den Kühler. Dort schlägt er sich an der Kühlfläche nieder, das Kondensat fließt in den Auffangkolben. Eine Abtrennung von Stoffen wird erreicht, weil sich deren Siedepunkte unterscheiden. Das Anlegen eines Vakuums an die Apparatur senkt die Siedetemperatur ab, sodass höhersiedende Lösungsmittel bei niedrigerer Temperatur verdampfen können, als dies bei Normaldruck der Fall wäre. Diese Temperaturabsenkung ist wichtig, wenn die im Lösungsmittel enthaltene Substanz temperaturempfindlich ist.

Anforderung

Bei Rotationsverdampfer werden Anzeige- und Bedieneinheiten zur Darstellung des Betriebszustands und Parametrierung der Prozesse direkt im Gerät verbaut. Dabei haben sich branchenspezifische Standards in der Hard- und Softwareausstattung der Bedienpanels herausgebildet, die wir durch unseren Technologiebaukasten abdecken können.

Durch die kompakte Bauweise der Geräte sind in der Regel alle benötigten Sensor-, Aktor- und Kommunikationsschnittstellen direkt auf der Bedieneinheit integriert.

Typische Anforderungen an die kompakten Steuer- und Bedienpanels sind:

Prozessor:

  • aktuelle, leistungsfähige  ARM Prozessorarchitekturen, z.B.
  • i.MX7
  • ARM Cortex A72

Schnittstellen für:

  • Temperatur
  • Druck (Vakuum)
  • Heizelemente
  • DC/BLDC Motoren

Display:

  • 5,7", 7"  TFT Display
  • kundenindividuelle Coverglashinterdruckung
  • kapazitiver Touch, Handschuhbedienbar

Kommunikations-Schnittstellen:

  • LAN-Schnittstellen
  • USB-Ports
  • UART-Schnittstellen RS232 / RS485

Software

  • Linux Betriebssystem
  • GUI Frameworks, z.B. QT, .net Core
  • zyklische Wartungs- und Service-Updates gemäß EU Cyber Resiliance Act
Lösungsansatz

Entwicklung einer individuellen Systemlösung für Rotationsverdampfer basierend auf unserem Dienstleistungsangebot und Technologiebaukasten. Die Form der Steuerungsplatine wurde an die vorgegebene Kontur des Bedienpults angepasst.

  • Beratung über die Vereinfachung der Module und des Gesamtaufbaus
  • Funktionsintegration zu einer Singelboardlösung
  • Anpassung an den Formfaktor des vorhandenen Geräts
     
  • SBC für das Steuerungs- und Bedienpanel basierend auf dem Technologiebaukasten
  • leistungsfähiger Prozessor ARM Cortex
  • 7" IPS Display mit hohem blickwinkelstabilem Kontrast
  • LAN-, / WiFi-Schnittstelle
  • USB
  • embedded Linux Betriebssystem
  • QT, .net Core
  • Programmierung C / C++

E/A-Schnittstellen

  • digitale Ein- / Ausgänge DC
  • analoge Ein- und Ausgänge PT100 / Normsignale
  • Ansteuerung BLDC Motor
Spezifischer Nutzen

Durch die Integration aller Funktionen in ein kompaktes Gerät wird die wirtschaftlich optimalste Lösung erzielt. Varianten in den Baureihen der Rotationsverdampfer werden zusätzlich durch Bestückungsvarianten der Steuer- und Bedienpanels wirtschaftlich unterstützt.