CH651392A5 - Waermeflusskalorimeter. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Wärmeflusskalorimeter gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betrieb desselben gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 3.

Eines der leistungsfähigsten und universellsten Wärmeflusskalorimeter der zur Rede stehenden Art ist z.B. in der US-PS 3 994 164 beschrieben. Bei diesem Kalorimeter erfolgt die Steuerung der Kreislauftemperatur und damit der Temperatur im Reaktionsgefass durch kontrolliertes Verdrängen von Kreislaufmedium durch je nach Bedarf heisseres oder kälteres Kreislaufmedium aus je einem Vorratstank. Die beiden Tanks sind dazu über je ein Ventil einer eine Restriktion oder ein Ventil enthaltenden Strecke des Mediumskreislaufes parallel geschaltet, wobei die Ventile von einer elektronischen Steuerung, die mit diversen Temperaturfühlern im Reaktionsgefass und in dessen Mantel zusammenarbeitet, betätigt werden. Die Tanktemperaturen werden über separate Regler der Kreislauftemperaturin fixem Abstand nachgeführt, d.h., die Temperatur des Mediums in den Tanks ist stets um einen bestimmten konstanten Betrag höher bzw. niedriger als die Temperatur des durch den Mantel des Reaktionsgefässes zirkulierenden Wärmeübertragungsmediums.

Die bei diesem Kalorimeter angewandte Steuerung der Kreislaufmediumstemperatur hat sich zwar als äusserst effektiv erwiesen, ist aber doch insbesondere in konstruktiver und regeltechnischer Hinsicht aufwendig. So sind z.B. zwei Tanks mit entsprechenden Zuleitungen und Ventilen nötig und müssen ständig die Temperaturen von zwei Tankinhalten genauestens nachgeführt werden. Ausserdem ist das bekannte Wärmeflusskalorimeter insbesondere wegen der beiden Tanks noch relativ voluminös.

Durch die vorliegende Erfindung sollen nun diese Nachteile vermieden und ein sowohl konstruktiv als auch regeltechnisch möglichst einfaches und ferner baulich möglichst kompaktes Wärmeflusskalorimeter geschaffen werden. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines besonders zweckmässigen Verfahrens zum Betrieb der Vorrichtung.

Diese der Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben werden erfmdungsgemäss durch das im Patentanspruch 1 beschriebene Wärmeflusskalorimeter und das im Patentanspruch 14 definierte Betriebsverfahren gelöst.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemässen Wärmeflusskalorimeters, Fig. 2 eine Regelkennlinie,

Fig. 3 ein Flussdiagramm des Regelverfahrens,

Fig. 4-6 je eine schematische Darstellung von drei Varian-

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ten des Kalorimeters nach Fig. 1 und

Fig. 7 eine Ansicht des Aufbaus des Kalorimeters nach Fig. 1.

Zentraler Teil des in Fig. 1 nur schematisch dargestellten Wärmeflusskalorimeters ist ein doppelwandiges Reaktionsgefass mit einem durch einen Motor 2 angetriebenen Rührer 3 und einem Auslass 4. An den Heiz/Kühlmantel 5 des Reaktors 1 sind zwei Leitungen 6 und 7 angeschlossen, die mit der Druckseite einer Umwälzpumpe 8 bzw. dem Einlass einer Heizkammer 9 verbunden sind. Von der Heizkammer führt auslaufseitig eine Leitung 10 zur Saugseite der Umwälzpumpe 8. In diesem durch den Mantel 5, die Leitung 7, die Heizkammer 9, die Leitung 10, die Umwälzpumpe 8 und die Leitung 6 gebildeten, im folgenden als Hauptkreislauf bezeichneten geschlossenen Kreislauf zirkuliert ein flüssiges Wärmeübertragungsmedium, beispielsweise Öl, mittels welchem die Temperatur im Reaktionsgefass gesteuert wird.

Neben dem Hauptkreislauf ist noch ein zweiter, im folgenden Kühlkreislauf genannter Kreislauf vorhanden. Dieser besteht aus einem Kühler 11 mit einer Wärmetauscherschlange 12 und einer Umwälzpumpe 13 sowie zwei diese beiden Teile zu einem geschlossenen Kreislauf ergänzenden Leitungen 14 und 15. Im Kühlkreislauf zirkuliert dasselbe Wär-meübertragungsmedium wie im Hauptkreislauf. Die Austauscherschlange 12 ist an irgendeine nicht gezeigte Kältequelle geeigneter Kapazität angeschlossen. Zur Erfassung der Temperatur Tk des Mediums im Kühlkreislauf ist in der Leitung 14 ein Temperaturfühler 16 angeordnet.

Der Hauptkreislauf und der Kühlkreislauf stehen über zwei weitere Leitungen 17 und 18 miteinander in Verbindung. Die Leitung 17 führt von der Auslassseite der Heizkammer 9 zur Saugseite der Umwälzpumpe 13. Die Leitung 18, in der ein kontinuierlich betätigbares Ventil 19 angeordnet ist, führt direkt von der Saugseite der Hauptumwälzpumpe 8 zur Verbindung zweier Äste 20 und 21 einer Überleitschlaufe, welche an die Leitung 15 an zwei auseinander liegenden Orten angeschlossen ist und das dazwischen liegende Leitungsstück by-passt. Ein Umlenkelement 22 in der Leitung 15 lenkt einen Teil des strömenden Mediums in die Schlaufe 20-21 um, sodass diese wie alle anderen Teile ständig vom Medium durchflössen wird. Die Verbindungsleitung 18 zwischen dem Kühlkreislauf und dem Hauptkreislauf ist extrem kurz. In der Praxis ist das Ventil 19 direkt am Pumpeneingang an die Leitung 10 und direkt an die Schlaufe 20-21 angeschlossen, sodass die Verbindung eigentlich nur aus dem Ventil 19 selbst besteht. Durch diese Ausbildung wird erreicht, dass zwischen Kühl-und Hauptkreislauf keine nennenswerten Totvolumina vorhanden sind, in welchen das Kühlmedium eine andere Temperatur annehmen könnte als im Kühlkreislauf, wodurch die Regelgenauigkeit beeinträchtigt würde.

Durch Öffnen des Ventils 19 kann eine kontrollierte Menge (kühleren) Mediums aus dem Kühlkreislauf in den Hauptkreislauf eingebracht und damit dessen Temperatur Tj, die mittels eines Fühlers 23 im Reaktormantel 5 erfasst wird, beeinflusst werden. Das dabei aus dem Hauptkreislauf verdrängte Mediumsvolumen fliesst über die Leitung 17 in den Kühlkreislauf ab.

Die Heizkammer 9 enthält einen im wesentlichen zylindrischen Verdrängungskörper 24, der koaxial in der Kammer angeordnet ist und von einem Motor 25 drehend angetrieben wird. Auf derselben Antriebswelle wie der Körper 24 sitzen gleichzeitig auch die Rotoren der beiden Umwälzpumpen 8 und 13, wodurch ein besonders kompakter Aufbau der gesamten Anlage erreicht wird.

In dem zwischen dem Verdrängungskörper 24 und der Wand der Heizkammer 9 befindlichen ringförmigen Hohlraum ist eine elektrische Heizschlange 26 angeordnet. Aufgrund dieser Ausbildung der Heizkammer ist es möglich, bei

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kleinstem Kreislaufvolumen eine relativ leistungsfähige und entsprechend grosse elektrische Heizschlange vorzusehen. Die Rotation des Verdrängungskörpers bewirkt zusätzlich noch eine gute Durchmischung des durch die Heizkammer strömenden Mediums und damit einen verbesserten Wärmeübergang.

Die von den Fühlern 16 und 23 erfassten Temperaturen TK des Kühlkreislaufs und Tj des Hauptkreislaufmediums im Reaktormantel 5 sowie die von einem weiteren Fühler 27 er-fasste Temperatur TR des Reaktionsgemisches im Reaktor 1 bilden die Eingangsgrössen für eine das Kalorimeter steuernde elektronische Regelung 30. Die Regelung ist vorzugsweise ein digitaler Computer, der neben den eigentlichen Regelaufgaben gleichzeitig auch noch die Auswertung der Wär-mefluss-Messwerte übernehmen kann. Als Regelung kommt im Prinzip jedes leistungsfähigere Mikro- oder Minicomputersystem infrage, beispielsweise etwa das System LSI-11 /2 der Fa. Digital Equipment Corp. USA.

Die Regelung 30 steuert über geeignete Schnittstellen 31 und 32 das Ventil 19 und die Heizung 26 sowie einen Schreiber 33 als Ausgabeorgan.

Die generelle Funktionsweise des erfindungsgemässen Wärmeflusskalorimeters ist aus der in Fig. 2 dargestellten (angestrebten) Heiz-Kühl-Leistungskennlinie ersichtlich. Auf der Abszisse ist die für die Erreichung oder Aufrechterhaltung einer bestimmten Temperatur Tj im Reaktormantel im Augenblick zu erbringende Heiz/Kühlleistung Qson aufgetragen, auf der Ordinate die von der Heizung 26 und dem Kühlkreislauf dafür beizusteuernden Beiträge QH bzw. QK, deren Summe QH + QK natürlich der geforderten Wärmeleistung QsoIi sein muss.

Wie sich aus der Kennlinie ergibt, ist die Regelung so ausgelegt, dass ständig wenigstens eine gewisse Mindestmenge Qicmax an Wärme, z.B. etwa 200 Watt, abgeführt wird, und die allfällige Differenz zum geforderten Soll Qson durch entsprechende Zufuhr von Wärme QH kompensiert wird. (Die Bezeichnungsweise QKmax für die genannte minimale Kühlleistung rührt daher, dass eine Kühlleistung einer negativen Heizleistung entspricht). Plötzliche Änderungen der geforderten Wärmeleistung Qson werden durch entsprechende Anpassung der Kühlleistung QK aufgefangen, wobei man natürlich vorübergehend von der in Fig. 2 dargestellten Kennlinie abweicht. Durch entsprechende Anpassung der Heizleistung QH wird dann getrachtet, so schnell wie möglich wieder zur gezeigten Kennlinie zurückzukehren. Diese erfindungsgemässe fegelphilosophie nützt den Umstand aus, dass beim beschriebenen Wärmeflusskalorimeter schnelle Temperaturänderun-gen mittels des sehr rasch reagierenden Kühlsystems ausgeregelt werden können.

Das erfindungsgemässe Wärmeflusskalorimeter kann grundsätzlich nach drei verschiedenen Modes betrieben werden. Es sind dies der sogenannte TR-Modus, bei dem die (gewünschte) Temperatur TR im Reaktor die bestimmende Füh-rungsgrösse ist, der Tj-Modus, bei welchem die Temperatur Tj im Reaktormantel massgebende Führungsgrösse ist, und ein adiabatischer Modus, bei dem sich die Führungsgrösse aus der Reaktortemperatur und der Wärmeabgabe an die Umgebung ergibt.

In Fig. 3 ist das Flussschema des vom Computer 30 durchgeführten elektronischen Regelungsverfahrens dargestellt. Das Flussschema beschreibt einen Regelzyklus, der in regelmässigen Zeitabständen ts von z.B. 2 sec. wiederholt

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wird. Im Flussschema gelten die folgenden Definitionen: Cp51 spezifische Wärme der Wärmeträgerflüssigkeit cPr spezifische Wärme der Reaktorflüssigkeit F wirksame Austauschfläche

K0 Konstante zur Berechnung der Abstrahlung im adiabatischen Modus

K] Konstante zur Berechnung der Abstrahlung im adiabatischen Modus

Qh momentane Heizleistung der Durchflussheizung Qh mittlere Heizleistung der Durchflussheizung während einer Abtastperiode

QHmax Tnax'ma^e Heizleistung der Durchflussheizung Qhso1| erwünschte Heizleistung der Durchflussheizung Qk Kühlleistung durch Zufluss kalter Wärmeträgerflüssigkeit aus dem Kältekreislauf in den Hauptkreislauf QiCmax Kühlleistung, die nicht unterschritten werden soll Qson erwünschte Summe der Kühl- und Heizleistung QVr geschätzte Verlustleistung im Reaktor ts Abtastzeitinkrement Tj gefilterter Wert der Manteltemperatur TJ[n gemessener Wert der Manteltemperatur Tjsoll Sollwert der Manteltemperatur Tja durch die Wandkapazität des Reaktors verzögerte Manteltemperatur

Tk gefilterter Wert der Kältekreislauftemperatur TKm gemessener Wert der Kältekreislauftemperatur Tr gefilterter Wert der Reaktortemperatur TRm gemessener Wert der Reaktortemperatur TrsoU Sollwert der Reaktortemperatur Tsoll eingegebene Sollwerttemperatur Tu Umgebungstemperatur U totaler Wärmedurchgangskoeffizient Vj Volumeninhalt des Hauptkreislaufes VR Volumeninhalt des Reaktors

V* Volumenstrom der Wärmeträgerflüssigkeit vom Kältekreislauf in den Hauptkreislauf V*max maximaler Volumenstrom V*min minimaler Volumenstrom ctj = l-e~VTJ <xR = l-e~VTR

ßj gewünschtes Verhältnis der Sollwertabweichungen der Manteltemperatur zweier aufeinanderfolgender Abtastzeiten ßR gewünschtes Verhältnis der Sollwertabweichungen der Reaktortemperatur zweier aufeinanderfolgender Abtastzeiten Yj = ßje~VTJ Yr = ßRe~VTR

Pai Dichte der Wärmeträgerflüssigkeit pR Dichte der Reaktorflüssigkeit tFj Zeitkonstante des Filters der Manteltemperatur tFr Zeitkonstante des Filters der Kältekreislauftemperatur tFr Zeitkonstante des Filters der Reaktortemperatur xH Zeitkonstante der Durchflussheizung pöl-cp5i • Vj

Tj UF

Pr'cpr" vr

Tr IPF

tW ^Fr —''•wand

Twand = Verzögerung der Manteltemperatur durch die Wandkapazität des Reaktors.

Als erster Schritt 101 des Regelzyklus erfolgt die Eingabe des Regelmodus und des gewünschten Sollwertes TS0n der Reaktor* bzw. Manteltemperatur. Dieser Sollwert kann z.B. für alle Zyklen konstant sein (isotherme Betriebsweise) oder irgendeinen vorgegebenen zeitlichen Verlauf aufweisen (temperaturprogrammierte Betriebsweise).

Im nächsten Schritt 102 werden die zum Zeitpunkt t im Reaktor, dessen Mantel und im Kühlkreislauf herrschenden Temperaturen TR[n (t), Tjm (t), und TKm (t) gemessen und in Schritt 103 werden diese Messwerte dann einer Filtrierung unterzogen, welche zu den im weiteren verwendeten filtrierten Temperaturwerten TR(t), Tj(t) und TK(t) führt.

Nun erfolgt eine Abfrage des gewählten Regelmodus, worauf für jeden der drei möglichen Fälle gemäss einem der Schritte 104a-104c der Sollwert TjsoU (t+ts) der bis zum nächsten Zyklus zu erreichenden Manteltemperatur berechnet wird, welcher dann die für alle weiteren Schritte massgebliche Grösse bildet. Die Schritte 104b und 104c sind aus sich heraus verständlich. Schritt 104a berechnet unter Berücksichtigung diverser Systemparameter die für die Erzielung der gewünschten Reaktortemperatur erforderliche Manteltemperatur. Die theoretischen Grundlagen dazu sind z.B. in AIChE Journal, Vol. 24, No. 2, März 1978, Seiten 360-364 beschrieben.

Im nächsten Schritt 105 wird die für die Erreichung des berechneten Sollwerts TJsoü(t+ts) erforderliche totale Heiz-/ Kühl-Leistung Qson(t) errechnet (positive Werte bedeuten insgesamt Wärmezufuhr, negative Werte Wärmeabfuhr).

Der folgende Schritt 106 bildet die Regelkennlinie gemäss Fig. 2 nach: Wenn die geforderte Wärmeleistung Qson(t) nicht grösser ist als die minimale Kühlleistung QKmax (also eine stärkere Kühlung als QKmax erforderlich ist), wird die geforderte Wärmezufuhr QHson(t) gleich null gesetzt (keine Heizung via Heizschlange 26). Ist Qson(t) dagegen grösser, so wird die geforderte Heizleistung QHson(t) gleich der Differenz von geforderter Gesamtwärmeleistung Qson und der minimalen Kühlleistung QKmax gesetzt. Für den Fall, dass dieser Differenzbetrag die auslegungsbedingte maximale Heizleistung QHmax der Heizschlange 26 übersteigt, wird QHsoU(t) gleich dieser maximalen Heizleistung QHmax gesetzt.

Im Schritt 107 erfolgt die Berechnung der mittleren Heizleistung QH(t) während der nächsten Periode (Zeitinterval ts) sowie der momentanen Heizleistung QH(t+ts) am Ende dieser Periode.

Im nächsten Schritt 108 wird dann die tatsächlich erforderliche Kühlleistung QK(t) ermittelt und im folgenden Schritt 109 der dazu notwendige Volumenzustrom V*(t) des Wärmeaustauschmediums aus dem Kältekreislauf zum Hauptkreislauf.

Die Schritte 110 und 111 berücksichtigen die Kennlinie des Ventils 19. Falls der geforderte Volumenzustrom V*(t) den maximalen Durchfluss des Ventils über- oder den minimalen Durchfluss unterschreitet, wird der Zustrom gleich dem betreffenden Grenzwert gesetzt und - für die Berücksichtigung im nächsten Regelzyklus - im Schritt 111 dann die tatsächliche Kühlleistung errechnet.

In den beiden letzten Schritten 112 und 113 des Regelzyklus erfolgt die Steuerung der Heizschlange 26 und des Ventils 19 nach Massgabe der Werte qhsolI(t) bzw. V*(t) über die als bekannt vorausgesetzten Schnittstellen (Interfaces) 31 und 32. Daraufhin wird der Zyklus mit Schritt 101 beginnend wiederholt.

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In den Figuren 4-6 sind drei Varianten des Wärmefiuss-kalorimeters nach Fig. 1 schematisch dargestellt, wobei einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugsziffern versehen sind.

Diese drei Varianten unterscheiden sich von der gemäss s Fig. 1 im wesentlichen lediglich durch die Verbindung des Kühlkreislaufs mit dem Hauptkreislauf:

Bei der Variante nach Fig. 4 ist die Rückflussleitung 17 nicht an die Heizkammer 9, sondern an die Leitung 6 des Hauptkreislaufs angeschlossen. Ferner ist die Umwälzpumpe io 8 durch eine Blende 34 enthaltende Leitung 35 überbrückt. In dem durch diese Überbrückungsleitung 35 und die Umwälzpumpe 8 gebildeten Spülkreislauf zirkuliert ein «Abholstrom», der dafür sorgt, dass am Austritt des Ventils 19 das aus dem Kühlkreislauf stammende Wärmeträgermedium so- u fort abtransportiert wird. In der schon beschriebenen Schlaufe 20-21 strömt ein «Vorbereitungsstrom», der ständig frisches Medium an den Eingang des Ventils 19 bringt.

Bei der Variante nach Fig. 5 ist die Spülschlaufe 20-21 der Fig. 1 durch eine Überbrückungsleitung 36 mit einer Blende 20 37 ersetzt, welche die Umwälzpumpe 13 des Kühlkreislaufs überbrückt. Der Vorbereitungsstrom zirkuliert hier durch den von dieser Leitung und der Umwälzpumpe 13 gebildeten Kreislauf. Die übrige Ausbildung der Vorrichtung ist gleich wie bei der Variante nach Fig. 1. "

Bei der Variante nach Fig. 6 schliesslich sind die Merkmale der beiden Varianten nach Fig. 4 und 5 kombiniert, indem sowohl die Umwälzpumpe 8 des Hauptkreislaufs als auch die Umwälzpumpe 13 des Kühlkreislaufs durch je eine Leitung 35 bzw. 36 überbrückt sind und die Rückstromlei- 30 tung 17 an die Leitung 6 des Hauptkreislaufs angeschlossen ist.

In Fig. 7 ist dargestellt, wie das erfindungsgemässe Wärmeflusskalorimeter beispielsweise apparativ aufgebaut sein kann. Das Kalorimeter besteht dabei im wesentlichen aus drei 35 baulichen Einheiten, die in einem Gestell G befestigt und durch diverse Leitungen entsprechend den Schemata nach einer der Figuren 1 oder 4-6 verbunden sind. Diese Einheiten sind das Reaktionseefass 1 mit dem Rührerantrieb 2. die

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Heizkammer 9 und eine die beiden Umwälzpumpen 8 und 13 enthaltende Pumpeneinheit P sowie der gemeinsame Antriebsmotor 25 für die Pumpen und den Verdrängungskörper in der Heizkammer 9.

Die Pumpeinheit P umfasst ein bei den Pumpen 8 und 13 gemeinsames Pumpengehäuse mit einem Flansch und zwei auf einer gemeinsamen Welle sitzende Pumpenlaufräder. Die in der Zeichnung obere Pumpe 8 des Hauptkreislaufs ist dop-pelflutig ausgebildet und besitzt zwei Anschlüsse und für die in zwei Äste aufgeteilte Zulaufleitung 10 sowie einen An-schluss für die Ablaufleitung 6. Die untere Pumpe 13 ist jeweils mit einem Anschluss für die Zulaufleitung 14 bzw. die Ablaufleitung 15 des Kühlkreislaufs ausgestattet. Die Flansche 38 und 39 dienen zum Anschluss des für den Kühlkreislauf nötigen Wärmetauschers.

Die Heizkammer 9 ist auf dem Flansch des Pumpengehäuses montiert. Die Pumpenwelle ist direkt mit der Antriebswelle des Verdrängungskörpers 24 bzw. dessen Antriebsmotors 25 gekuppelt, sodass der Verdrängungskörper 24 und die beiden Pumpenlaufräder de facto von einer gemeinsamen Welle 40 angetrieben werden. Auf diese Weise wird eine besonders kompakte Bauform erreicht.

Das erfindungsgemässe Wärmeflusskalorimeter ist in vielerlei Hinsicht den bekannten Wärmeflusskalorimetern seiner Art überlegen. Zunächst einmal ist es rein abmessungsmässig wesentlich kompakter, da es keiner Vorratstanks für heisseres und kälteres Wärmeträgermedium bedarf. Ferner enthält die aufwendige und notwendigerweise möglichst präzise Temperaturregelung für die jetzt nicht mehr vorhandenen Medienvorräte in den beiden Tanks, sodass die gesamte Regelung u.a. auch schon wegen der geringeren Anzahl von Messgrös-sen wesentlich einfacher und zuverlässiger ist. Schliesslich benötigt es nur ein einziges relativ schnell reagierendes System zur Beeinflussung der Temperatur des Hauptkreislaufs, nämlich das Zumischen von kühlerem Medium aus dem Kühlkreislauf, an den zudem keine besonderen Anforderungen gestellt werden, da die Kreislauftemperatur ohnehin überwacht wird.

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8 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

651 392 PATENTANSPRÜCHE

1. Wärmeflusskalorimeter mit einem Wärmeaustauschmantel (5) versehenen Reaktionsgefass (1), einem den Mantel (5) des Reaktionsgefässes (1) einschliessenden Hauptkreislauf (5-10) für ein Wärmeübertragungsmedium, Mitteln (8) zum Umwälzen des Mediums im Hauptkreislauf, einer an den Hauptkreislauf anschliessbaren Quelle (11—15) von gekühltem Hauptkreislaufmedium, Mitteln (9,26) zum Heizen des Wärmeübertragungsmediums im Hauptkreislauf und Temperaturfühlern (16,23,27) im Reaktionsgefass (1), in dessen Mantel (5) und in der Quelle (11-15) und einer von diesen Temperaturfühlern angesteuerten elektronischen Regelung (30), welche die Temperatur des Hauptkreislaufmediums durch Kühlung aufgrund Zufuhr von gekühltem Hauptkreislaufmedium aus der Quelle bzw. durch Heizung mittels der Heizmittel nach Massgabe eines vorgegebenen gewünschten Temperaturverlaufs im Reaktor und/oder in dessen Mantel steuert, und mit Mitteln (33), welche den zeitlichen Verlauf der Temperaturen (TR, Tj) in Reaktor (1) und Mantel (5) und/oder die Differenz (Tr-Tj) dieser Temperaturen aufzeichnen, dadurch gekennzeichnet, dass die Quelle für das gekühlte Hauptkreislaufmedium ein eigener Kühlkreislauf ist, der eine Umwälzpumpe (13), eine Kältequelle (11) und diese beiden zu dem Kühlkreislauf ergänzende Leitungen (14,15) umfasst und der über ein Ventil (19) an den Hauptkreislauf angeschlossen ist.

2. Wärmeflusskalorimeter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (19) die Druckseite der Umwälzpumpe (13) des Kühlkreislaufs mit der Saugseite der Umwälzmittel (8) des Hauptkreislaufs wenigstens angenähert tot-volumenfrei verbinden.

3. Wärmeflusskalorimeter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkreislauf zusätzlich auf der Saugseite seiner Umwälzpumpe (13) mittels einer Ausgleichsleitung (17) an den Hauptkreislauf angeschlossen ist.

4. Wärmeflusskalorimeter nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kältequelle (11) ein Wärmetauscher mit Anschlüssen zum Durchleiten eines Kühlmittels ist.

5. Wärmeflusskalorimeter nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass an der Eintrittseite und/oder an der Austrittsseite des Ventils (19) ein Spülkreislauf (35; 36) vorgesehen ist.

6. Wärmeflusskalorimeter nach einem der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (19) an eine Bypass-Schlaufe (20,21) des Kühlkreislaufs angeschlossen ist.

7. Wärmeflusskalorimeter nach einem der Ansprüche 2-6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (19) direkt an den Eingang der Umwälzmittel (8) des Hauptkreislaufs angeschlossen ist.

8. Wärmeflusskalorimeter nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizmittel eine elektrische Heizspirale (26) aufweisen.

9. Wärmeflusskalorimeter nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizmittel eine im Hauptkreislauf eingeschlossene, etwa kreiszylindrische Kammer (9), deren Querschnitt grösser als der der Hauptkreislaufleitungen (6,7,10) ist, einen in der Kammer koaxial angeordneten, kreiszylindrischen Verdrängungskörper (24) und eine im Hohlraum zwischen dem letzteren und der inneren Wand (9) angeordnete elektrische Heizspirale (26) umfassen.

10. Wärmeflusskalorimeter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper (24) um seine Achse rotierend motorisch angetrieben ist.

11. Wärmeflusskalorimeter nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwälzmittel (8) des Hauptkreislaufs und die Umwälzpumpe (13) des Kühlkreislaufs über eine gemeinsame Antriebswelle von einem gemeinsamen Antriebsmotor (25) angetrieben sind.

12. Wärmeflusskalorimeter nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper (24) vom selben Motor (25) und über die selbe Antriebswelle wie die Umwälzmittel angetrieben ist.

13. Verfahren zum Betrieb des Wärmeflusskalorimeters gemäss einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Temperatur des Wärmeübertragungsmediums im Hauptkreislauf durch Heizen bzw. Zufuhr von gekühltem Medium aus dem Kühlkreislauf gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass man dem Hauptkreislauf nie weniger als eine einer vorgegebenen Mindestkühlleistung entsprechende Menge gekühlten Kreislaufmediums zuführt und, sofern der von der Regelung (30) ermittelte Wärmebedarf (Qsoii) des Kreislaufmediums grösser ist als diese Mindestkühlleistung, die benötigte Wärmemenge über die Heizmittel (26) zuführt.