FR2484088A1 - Calorimetre a flux de chaleur et son procede de fonctionnement - Google Patents

Abstract

CALORIMETRE A FLUX DE CHALEUR ET SON PROCEDE DE FONCTIONNEMENT. LA JAQUETTE 5 POUR ECHANGE DE CHALEUR D'UN RECIPIENT LABORATOIRE 1 EST REUNIE AVEC UNE POMPE DE CIRCULATION 8 ET UNE CHAMBRE 9, MUNIE D'UN SERPENTIN RECHAUFFEUR 26 ELECTRIQUE, A UN CIRCUIT D'ECHANGE DE CHALEUR. A CE CIRCUIT PRINCIPAL EST RACCORDE, A L'AIDE D'UNE SOUPAPE 19 A FONCTIONNEMENT CONTINU, UN CIRCUIT DE REFRIGERATION QUI COMPREND UNE POMPE DE CIRCULATION 13 ET UN ECHANGEUR DE CHALEUR 11. PAR UN APPORT DOSE, DANS LE CIRCUIT PRINCIPAL, DU MILIEU REFRIGERE DE RECYCLAGE SORTANT DU CIRCUIT DE REFRIGERATION AINSI QUE PAR L'INTERMEDIAIRE DU SERPENTIN RECHAUFFEUR ELECTRIQUE, ON PEUT AGIR EFFICACEMENT ET RAPIDEMENT SUR LA TEMPERATURE DU MILIEU CIRCULANT DANS LE CIRCUIT PRINCIPAL. DANS LE CIRCUIT DE REFRIGERATION 13, 11 LE RECIPIENT LABORATOIRE 1 ET DANS SA JAQUETTE 5 SONT PLACEES DES SONDES DE TEMPERATURE 13, 27, 23 QUI SONT RACCORDEES A UN CALCULATEUR NUMERIQUE 30. CE CALCULATEUR COMMANDE LE SERPENTIN RECHAUFFEUR 26 ELECTRIQUE ET LA SOUPAPE 19 DE SORTE QUE LA TEMPERATURE DANS LE RECIPIENT LABORATOIRE OU DANS SA JAQUETTE A UNE EVOLUTION SOUHAITEE PREDEFINIE SELON LE TYPE DE FONCTIONNEMENT. EN OUTRE, LE CALCULATEUR 30 COMMANDE UN ENREGISTREUR 33 QUI ENREGISTRE LE FLUX DE CHALEUR SORTANT DU RECIPIENT LABORATOIRE.

Description

i

Calorimètre à flux de chaleur et son procédé de fonctionnement.

La présente invention concerne un calorimètre à

flux de chaleur et son procédé de fonctionnement. Plus exacte-

ment, elle concerne un calorlmètre à flux de chaleur compor- tant un récipient laboratoire équipé d'unejaqoette pxr échange de

chaleur, un circuit comprenant la Jaquette du récipient labo-

ratoire pour un milieu de transmission de chaleur, des moyens pour faire circuler le milieu dans le circuit, une source d'un milieu de recyclage réfrigéré pouvant être raccordée au

circuit des moyens pour chauffer le milieu de trans-

mission de chaleur dans le circuit fermé et des sondes de tem-

pérature dans ce récipient laboratoire, dans sa Jaquette et dans cette source, et un dispositif de régulation électronique commandé par ces sondes de température, lequel contr8le la température du milieu de recyclage en refroidissant l'apport

principal du milieu de recyclage réfrigéré partant de la sour-

ce ou en chauffant à l'aide des moyens de chauffage en propor-

tion d'une évolution souhaitée prédéfinie de la température dans le réacteur et/ou dans sa Jaquette, et des moyens qui enregistrent l'évolution temporaire des températures dans le

réacteur et dans la Jaquette et/ou la différence de ces tempé-

ratures; elle concerne également un procédé pour le fonction-

nement de ce calorimètre, selon lequel la température du mi-

lieu de transmission de chaleur dans le circuit principal est commandée par chauffage ou par l'apport du milieu réfrigéré

sortant du circuit de réfrigération.

Un des calorimètres à flux de chaleur le plus pro-

ductif et le plus universel du type en question est décrit

par exemple dans le brevet U.S. n 3 994 164. Dans ce calori-

mètre, le contr8le de la température du circuit et par consé-

quent de la température dans le récipient laboratoire s'effec-

tue par un entraînement contrÈlé du milieu de recyclage par

des milieux de recyclage chaud ou froid selon besoin qui sor-

tent chacun d'un réservoir. Les deux réservoirs sont mis ainsi

en circuit chacun par l'intermédiaire d'une soupape d'un pas-

sage du circuit du milieu,contenant un dispositif d'étrangle-

ment ou une soupape, les soupapes étant actionnées par un dis-

positif de commande électronique qui coopère avec les di-

verses sondes de température dans le récipient laboratoire et dans sa Jaquette. Les températures des réservoirs sont portées à intervalles fixes, au moyen d'un régulateur séparé de la température du circuit, c'est-à-dire que la températu- re du milieu dans les réservoirs est toujours autour d'une valeur constante déterminée supérieure ou inférieure à la température du milieu de transmission de chaleur circulant

à travers la Jaquette du récipient laboratoire.

Le dispositif de commande de la température du milieu de recyclage utilisé dans ce calorimètre s'est révélé en effet extraordinairement efficace, mais il co1te cependant cher en particulier du point de vue de sa contruction et de

la technique de régulation. Ainsi, par exemple, deux réser-

voirs comportant des conduites d'arrivée et des soupapes, appropriées sont nécessaires et les températures des contenus des deux réservoirs doivent être constamment portées avec la plus grande précision. En outre, le calorimétre à flux de

chaleur connu est encore relativement volumineux en particu-

lier à cause des deux réservoirs.

Grâce à la présente invention, ces inconvénients peuvent être alors évités et un calorimètre à flux de chaleur aussi simple que possible du point de vue construction comme du point de vue technique de régulation et, en outre, aussi compact que possible du point de vue construction peut être fabriqué. Un autre objet de l'invention consiste à mettre au

point un procédé particulièrement avantageux pour le fonction-

nement du dispositif.

Ces objets, base de la présente invention, sont réalisés selon celle-ci par le calorimètre à flux de chaleur du type décrit au départ qui est caractérisé par le fait que la source pour le milieu réfrigéré de recyclage est un circuit de réfrigération propre qui comprend une pompe de circulation,

une source froide et celle-ci comprend deux conduites complé-

tant un circuit, et qui est raccordé par une soupape au cir-

cuit mentionné désigné par la suite par l'expression "circuit

principal"; et par le procédé de fonctionnement de ce calori-

mètre décrit au début, et qui est caractérisé par le fait arriver au circuit principal Jamais moins d'une quantité du milieu réfrigéré de recyclage correspondant à une quantité de froid minimum prédéfinie et par le fait qu'on fait arriver la quantité de chaleur nécessaire par l'intermédiaire du moyen de chauffage,dans la mesure ou le besoin en chaleur du milieu de recyclage, déterminé par le dispositif de régulation, est

supérieur à cette quantité de froid minimum.

La présente invention est illustrée par les dessins ci-Joints sur lesquels: la figure 1 est une représentation schématique d'un exemple de réalisation d'un calorimètre à flux de chaleur conforme à l'invention;

la figure 2 est une courbe caractéristique de régu-

lation; la figure 3a + 3b est un organigramme du procédé de régulation; les figures 4 à 6 sont chacune une représentation schématique de trois variantes du calorimètre selon la figure et la figure 7 est une vue du montage du calorimètre

selon la figure 1.

La partie centrale du calorimètre à flux de cha-

leur représenté seulement schématiquement sur la figbre 1 est

un récipient laboratoire à double paroi comportant un agita-

teur 3 actionné par un moteur 2, et une évacuation 4. A la jaquette 5 de réchauffage/refroidissement du réacteur 1, sont

raccordées deux conduites 6 et 7 qui sont reliées respective-

ment au ceté refoulement d'une pompe de circulation 8 et à l'entrée d'une chambre chaude 9. Depuis la chambre chaude une canalisation 10 du c8té sortie conduit au cSté aspiration de la pompe de circulation 8. Dans ce circuit fermé, désigné par la suite par l'expression "circuit principal", formé par la

Jaquette 5, la conduite 7, la chambre chaude 9, la canalisa-

t!on 10, la pompe de circulation 8 et la conduite 6, circule un milieu liquide de transmission dé chaleur, par exemple de l'huile, à l'aide duquel la température est réglée dans le

récipient laboratoire.

A côté du circuit principal il existe encore un

deuxième circuit, désigné par la suite par "circuit de réfri-

gération". Celui-ci est constitué par un réfrigérant il com-

portant un serpentin 12 échangeur de chaleur et une pompe de circulation 13 ainsi que deux conduites 14 et 15 complétant ces deux parties en donnant un circuit fermé. Dans le circuit de réfrigération circule le même milieu de traismlsion de

chaleur que dans le circuit principal. Le serpentin 12 échan-

geur est raccordé à une source froide quelconque, non repré-

sentée, de capacité appropriée. Pour capter la température TK du milieu dans le circuit de réfrigération, une sonde 16 de

température est placéedans la conduite 14.

Le circuit principal et le circuit de réfrigération

communiquent entre eux par deux autres canalisations 17 et 18.

La canalisation 17 conduit depuis le coté sortie de la chambre

chaude 9 Jusqu'au c8té aspiration de la pompe 13. La canalisa-

tion/dans laquelle est placée une soupape 19 actionnable con-

tinuellement, conduit directement depuis le côté aspiration de la pompe de circulation principale 8 à la jonction de deux branches 21 et 21a d'une boucle 20 de passage par dessus, qui est raccordée à la conduite 15 en deux points éloignés l'un de l'autre et qui met en dérivation la partie de la conduite située entre ces points. Un élément 22 de déviation dans la

conduite 15 dévie dans la boucle 20 une partie du milieu cir-

culant de sorte que cette boucle comme toutes les autres par-

ties est travers& continuellement par le milieu. La canalisa-

tion 18 de raccordement entre le circuit de réfrigération et le circuit principal est extrêmement courte. Dans la pratique, la soupape 19 est raccordée directement à l'entrée de la pompe sur la canalisation 10 et directement à la boucle 20, de sorte que le raccord n'est spécifiquement constitué que par la

soupape 19. Grâce à cette conception, aucun volume mort nota-

ble n'est obtenu entre le circuit de réfrigération et le cir-

cuit principal, volume mort dans lequel le milieu de réfrigé-

ration pourrait atteindre une autre température que dans le circuit de réfrigération, ce qui compromettrait l'exactitude

du réglage.

En ouvrant la soupape 19, une quantité contr81ée du milieu (refroidi) peut passer du circuit de réfrigération

dans le circuit principal et peut agir en outre sur la tempé-

rature T de celui-ci, qui est captée par une sonde 23 dans la Jaquette 5 du réacteur. Le volume du milieu déplacé ainsi du circuit principal s'écoule dans le circuit de réfrigération par la canalisation 17. La chambre chaude 9 contient en particulier un corps mobile 24 cylindrique, qui est placé d'une façon coaxiale

dans la chambre et est actionné en rotation par un moteur 25.

Sur le même arbre de commande que le corps 24 se trouvent simul-

tanément également les rotors de deux pompes de circulation 8

et 13, ce qui fait qu'on obtient une construction particulière-

ment compact de l'ensemble du dispositif.

Dans l'espace annulaire creux 9a existant entre le corps mobile 24 et la paroi de la chambre chaude 9 est placé

un serpentin 26 rêchauffeur électrique. Par suite de cette con-

ception de la chambre chaude il est possible de prévoir un gros serpentin réchauffeur, électrique relativement puissant et approprié pour le plus petit volume de circuit. La rotation du corps mobile provoque aussi encore un bon mélange du milieu traversant la chambre chaude et ainsi un transfert de chaleur amélioré. Les températures TK du circuit de réfrigération et Tj du milieu du circuit principal, captées par les sondes 16 et 23 dans la Jaquette 5 du réacteur ainsi que la température TR du mélange réactionnel captée par une autre sonde 27 dans le réacteur 1, forment les grandeurs d'entrées pour un système de régulation électronique 30 commandant le calorlmètre. Le

système de régulation est de préférence un calculateur numéri-

que qui, en plus des données propres de régulation, peut entre-

prendre simultanément également encore l'exploitation des va-

leurs de mesure du flux thermique. Comme système de régulation, on peut citer en principe tout système de micro-calculateur ou de minicalculateur à grand rendement, par exemple citons le

système LSI-11/2 de la firme Digital Equipment Corp.USA.

-55 Le système de régulation 30 commande la soupape 19 et le serpentin réchauffeur 26 ainsi qu'un enregistreur 33 comme organe de sortie, par des interfaces appropriées 31 et 32, Le mode de fonctionnemenr général du calorimètre à flux de chaleur conforme à l'invention est visible d'après

la courbe caractéristique quantit de chaleur / froid/repré-

sentée (recherchée) sur la figure 2. En abscisses est portée la quantité Qaffichée chaleur/froid à apporter au moment voulu pour obtenir ou maintenir correctement une température Tj déterminée dans la Jaquette du réacteur; en ordonnées sont portées les valeurs QH et QK à apporter respectivement pour

cela par le serpentin réchauffeur 26 et le circuit de réfrigé-

ration, dont la somme QH + QK doit être naturellement la

O10 quantité de chaleur Qaffichée exigée.

Comme il ressort de la courbe caractéristique, le dispositif de régulation est dimensionné de façon telle, que, au moinsune certaine quantité minimum de chaleur QK, par exemple environ 200 watts soit constamment enlevée, maXet que la différence éventuelle par rapport à la valeur exigée

Qaffichée soit compensée par un apport correspondant de cha-

leur QH (le mode de représentation QK pour la puissance frigorifique minimale mentionnée repoWXsur le fait qu'une quantité de froid correspond à une quantité de chaleur

négative). Des modifications brutales de la quantité de cha-

leur exigée Qaffichée sont captées par une adaptation appro-

priée de la quantité de froid QK, étant donné que l'on s'écar-

te naturellement et momentanément de la courbe caractéristique représentée sur la figure 2. Grace à l'adaptation appropriée de la quantité de chaleur QH' on tend alors à revenir aussi rapidement que possible de nouveau à la courbe caractéristique

indiquée. Ce principe de réglage conforme à la présente inven-

tion exploite le fait que pour le calorimètre à flux de cha-

leur décrit, des variations rapides de température au moyen du système réfrigérant réagissant très rapidement peuvent être

réglées complètement.

Le calorlmètre à flux de chaleur conforme à la présente invention peut fonctionner principalement selon trois modes différents. Ce sont: le mode dit "T" dans lequel la température TR (souhaitée) dans le réacteur est la grandeur de référence déterminante, le mode dit "Tj " dans lequel la température Tj dans la Jaquette du réacteur est la grandeur de référence fondamentale, et un mode adiabatique dans lequel la grandeur de référence s'obtient à partir de la température

du réacteur et de la chaleur fournie à l'environnement.

Sur la figure 3 est représenté l'organigramme du

procédé de régulation électronique effectué par le calcula-

teur 30. Cet organigramme décrit un cycle de régulation qui est répété à intervalles de temps ts réguliers, par exemple 2 secondes. Dans l'organigramme, les définitions suivantes désignent: Phuile Chaleur spécifique du liquide caloporteur CPe Chaleur spécifique du liquide du réacteur R F Surface d'échange active Ko Constante pour calculer le rayonnement réfléchi dans le mode adiabatique K1 Constante pour calculer le rayonnement réfléchl dans le mode adiabatique QQuantité de chaleur momentanée du dispositif de QH chauffage du liquide QH Quantité moyenne de chaleur du dispositif de

chauffage du liquide circulant pendant une pério-

de de sondage QH Quantité maximale de chaleur du dispositif de max chauffage du liquide circulant Haffichée Quantité de chaleur désirée du dispositif de chauffage du liquide circulant

QK Quantité de froid par arrivée de liquide calopor-

teur froid sortant du circuit de réfrigération dans le circuit principal QKma max Quantité de froid qui ne doit pas être inférieure Qaffichée Total désiré de la quantité de froid et de la

quantité de chaleur.

QVR Quantité perdue estimée dans le réacteur t s T J TJm T fJa ffichée TjA TK TKm TR TR m Ta ffichée Ta ffichée T TU U V J VR VX V max V min a 4 aR pj Incrément de la durée d'exploration Valeur filtrée de la température de la Jaquette Valeur mesurée de Valeur affichée d, Température de la té calorifique de Valeur filtrée de frigératlion Valeur mesurée de réfrigération Valeur filtrée de Valeur mesurée de e la température de la Jaquette la température de la Jaquette

Jaquette retardée par la capaci-

la paroi du réacteur

la température du circuit de ré-

la température du circuit de la température-du la température du réacteur réacteur Valeur affichée de la température du réacteur Température de la valeur affichée entrée Température de l'environnement Coefficient total de transmission de la chaleur Capacité du circuit principal Capacité du réacteur Courant en volume du liquide caloporteur passant

du circuit de réfrigération dans le circuit prin-

cilpal Courant maximal en volume Courant minimal en volume = 1 - e -ts / = 1 - e ts" R Proportion désirée des écarts de la valeur affichée de la température de la Jaquette pour deux durées d'explorations successives

Proportion souhaitée des écarts de la valeur affi-

chée de la température du réacteur pour deux durées d'explorations successives = Tj e -tsf J -t s YR = R e s R huile Denslté du liquide caloporteur 9 R Densité du liquide du réacteur <j Constante de temps du filtre de la température de la Jaquette F K Constante de temps du filtre de la température du circuit de réfrigération 1 D', Constante de temps du filtre de la température FR du réacteur j< HConstante de temps du dispositif de chauffage du liquide circulant c uleephueVi = ulePhuile VJ U'F

îR = R * R * VR

U.F

w = -R - paroi eparoi = Retard de la température de la jaquette par

la capacité calorifique de la paroi du réacteur.

En temps que premier stade 101 du cycle de régula-

tion on entre le mode de régulation et la valeur respective affichée souhaitée Taffichée pour la température du réacteur et la température de la jaquette. Cette valeur affichée peut

être par exemple constante pour tous les cycles (mode de fonc-

tionnement isothermique) on peut présenter une évolution tem-

poraire quelconque prédéfinie (mode de fonctionnement program-

mé en température).

Dans le stade 102 suivant sont mesurées les tempé-

ratures TRm (t), Tjm (t), et TK (t) régnant au moment t dans m Tm

dans le réacteur, sa Jaquette et dans le circuit de réfrigéra-

tion, et dans le stade 103 ces valeurs de mesure sont alors

soumises à une filtration qui conduit aux valeurs de tempéra-

ture T,(t), Tj(t) et TK(t) filtrées utilisées par la suite.

Alors s'effectue une demande du mode de régulation choisi, après quoi pour chacun des trois cas possibles, selon un des stades 104a à 104c, la valeur affichée TJ tt) affichée

de la température de la Jaquette à obtenir Jusqu'au cycle vol-

sin est calculée, et constitue ensuite la grandeur fondamentale

pour tous les autres stades. Les stades 104b et 104c sont com-

préhensibles d'eux-im8mes à partir de cela. Le stade 104a calcule, en tenant compte de divers paramètres du système, la

température de la Jaquette nécessaire pour obtenir la tempéra-

ture du réacteur souhaitée. Les bases théoriques pour cela sont décrites par exemple dans AIChE Journal, Vol. 24, n0 2, Mars

1978, pages 360-364.

Dans le stade 105 suivant, la quantité de chaleur/ froid totale Qaffichée (t), nécessaire pour obtenir la valeur affichée Jaffichée (t+ts) calculée, est calculée (les valeurs

positives désignent l'apport total de valeur, les valeurs néga-

tives désignent l'enlèvement de chaleur).

Le stade 106 suivant forme la courbe caractéris-

tique de régulation selon la figure 2: si la quantité de cha-

leur exigée Qaffichée (t) n'est pas plus grande que la quantité de froid minimale QK (donc un refroidissement plus fort que max QKmax est nécessalre), l'apport de chaleur QHaffiche (t) max affichée

exigée est positionné égal à zéro (aucun chauffage par le ser-

pentin réchauffeur 26). Si Qaffichée (t) est parcontre plus

grande, la quantité de chaleur QH (t) exigée est posi-

affichée tionnée égale à la différence entre la quantité de chaleur

totale Qaffichée exigée et la quantité de froid QK minimale.

max

Dans le cas ou cette valeur de la différence dépasse la quanti-

ill té de chaleur maximale QH conditionnée par la conception max du serpentin réchauffeur 26, Q (t) est positionnée affichée égale à cette quantité de chaleur maximale QH max Dans le stade 107 s'effectue le calcul de la quantité moyenne de chaleur qH(t) pendant la période suivante

(intervalle de temps ts) ainsi que la quantité de chaleur mo-

mentanée QH(t+ts) à la fin de cette période.

Dans le stade suivant 108 est alors déterminée la O10 quantité de froid QK(t) effectivement nécessaire et dans le stade 109 qui suit est déterminé l'apport en volume VR(t) nécessaire pour cela du milieu échangeur de chaleur allant du

circU'tdsréfrigération au circuit principal.

Les stades 110 et 111 tiennent compte de la courbe caractéristique de la soupape 19. Dans le cas o l'apport en

volume V^(t) exigé est supérieur au débit maximal de la sou-

pape ou inférieur au débit minimal, cet apport est positionné égal à la valeur limite en question et, pour tenir compte du

cycle de régulation le plus voisin, la quantité de froid effec-

tive est alors calculée dans le stade 111.

Dans les deux derniers stades 112 et 113 du cycle de régulation, la commande du serpentin réchauffeur 26 et de la soupape 19 en fonction respectivement de la valeur QHafÂche(t) et V*(t) s'effectue par les interfaces 31 et 32

o:rposés déjà connus. Ensuite le cycle est répété en recommen-

çant au stade 101.

Sur -as figures 4 à 6 sont représentées schémati-

quement trois variantes du calorimètre à flux de chaleur de

la figure 1, les parties correspondant l'une à l'autre compor-

tant les mêmes repères.

Ces trois variantes se différencient de celle de la figure 1, en particulier purement et simplement par la

jonction du circuit de réfrigération avec le circuit principal.

Dans la variante représentée sur la figure 4, la canalisation de reflux 17 n'est pas raccordée à la chambre chaude 9, mais à la conduite 6 du circuit principal. En outre,

la pompe de circulation 8 est court-circuitée par une canali-

sation 35 contenant un obturateur 34. Dans le circuit de rin-

çage formé par cette canalisation 35 de court-circuit et la pompe de circulation 8 circule "un courant d'enlèvement" qui

veille à ce qu'à la sortie de la soupape 19 le milieu calopor-

teur provenant du circuit de réfrigération soit immédiatement évacué. Dans la boucle déjà décrite 20-21 circule "un courant de préparation" qui amène le milieu constamment frais à l'entrée

de la soupape 19.

Dans la variante selon la figure 5, la boucle de

rinçage 20-21 de la figure 1 est remplacée par une canalisa-

tion 36 de court-circuit comportant un obturateur 37, laquelle

canalisation court-circuite la pompe de circulation 13 du cir-

cuit de réfrigération. Le courant de préparation circule ici à travers le circuit formé par cette canalisation et la pompe de circulation 13. Le reste de la constitution du dispositif

est le même que pour la variante selon la figure 1.

Dans la variante selon la figure 6, sont finale-

ment combinées les caractéristiques des deux variantes des

figures 4 et 5, dans laquelle aussi bien la pompe de circula-

tion 8 du circuit principal que la pompe de circulation 13 du

circuit de réfrigération sont court-circuitées chacune respec-

tivement par une canalisation 35 et 36 et la canalisation 17 du courant de retour est raccordée à la conduite du circuit principal. Sur la figure 7, est représentée la façon selon laquelle peut 8tre réalisé le montage du calorimètre à flux de chaleur conforme à la-présente invention. Le calorimètre est constitué ainsi en particulier par trois unités constitutives qui sont fixées dans une structure G et sont raccordées par les diverses canalisations correspondant au schéma de l'une

des figures 1 ou 4 à 6. Ces unités sont: le récipient labora-

toire 1 avec le moteur d'agitateur 2, la chambre chaude 9 et une unité de pompe P contenant les deux pompes de circulation 8 et 13 ainsi que le moteur de commande générale 25 pour les

pompes et le corps mobile dans la chambre chaude 9.

L'unité des pompes P comprend un carter de pompe commun aux deux pompes 8 et 13 comportant une bride et deux

rotors de pompe montés sur un arbre commun. La pompe8du cir-

cuit principal, supérieure sur le dessin, est conçue à double flux et possède deux raccords pour la canalisation d'arrivée 10 divisée en deux branches et un raccord pour la conduite 6 d'écoulement. La pompe inférieure 13 est mont à chaque fois avec un raccord pour la conduite d'admission 14 et la conduite de sortie 15 du circuit de réfrigération. Les brides 38 et 39 servent à raccorder l'échangeur de chaleur

nécessaire pour le circuit de réfrigération.

La chambre chaude 9 est montée sur la bride du carter des pompes. L'arbre des pompes est couplé directement

avec l'arbre moteur du corps mobile 24 et son moteur d'entrat-

nement 25, de sorte que le corps mobile 24 et les deux rotors de pompe sont entraînés de facto par un arbre commun 40. De

cette façon, un montage particulièrement compact est obtenu.

Le calorimètre à flux de chaleur conforme à la présente invention est supérieur à de nombreux points de vue aux calorimètres à flux de chaleur de type connu. Tout d'abord, en premiers il est particulièrement compact du point de vrue purement dimensionnel, car il n'y a pas besoin de réservoir principal pour le milieu caloporteur ehaud et froid. En outre,

il supprime la régulation de température onéreuse et nécessai-

rement aussi précise que possible pour les réserves des milieux n'existant plus maintenant dans les deux réservoirs, de sorte que la régulation globale entre autres, m me déjà à cause du faible nombre de grandeurs de mesure, est particulièrefment simple et s'are. Finalement, il ne nécessite qu'un seul système réagissant relativement rapidement pour agir sur la température

du circuit principal, à savoir le mélange du milieu réfrigé-

rant sortant du circuit de réfrlgération pour lequel en outre

aucune condition particulière n'est établie, car la tempéra-

ture du circuit est contr8lée de toute façon.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1. Calorimètre à flux de chaleur comportant un récipient laboratoire (1) muni d'une Jaquette (5) pour

échange de chaleur, un circuit (5-10) comprenant la Jaquet-

te (5) du récipient laboratoire (1), pour un milieu de transmission de chaleur, des moyens (8) pour la circulation du milieu dans le circuit, une source (11-15) du milieu réfrigéré de recyclage, raccordable au circuit, des moyens (9, 26) pour chauffer le milieu de transmission de chaleur dans le circuit et des sondes de températures (16, 23, 27) dans le récipient laboratoire (1), dans sa Jaquette (5) et dans la source (11- 15) et un système de régulation (30) électronique commandé par ces sondes de température, lequel

contrôle la température du milieu de recyclage en refroidis-

sant l'apport principal du milieu réfrigéré de recyclage sortant de la source et en chauffant à l'aide des moyens de chauffage en fonction d'une évolution souhait prédéfinie de la température dans le réacteur et/ou dans sa Jaquette, et des moyens (33) qui enregistrent l'évolution temporaire

des températures (TR, Tj) dans le réacteur (1) et la Jaquet-

te (5) et/ou la différence (TR-TJ) de ces températures, ce calorimètre étant caractérisé par le fait que la source pour

le milieu réfrigéré de recyclage est un circuit de réfrigé-

ration propre qui comprend une pompe de circulation (13), une source froide (11) et celle-ci comprend deux conduites (14, 15) complétant un circuit, et qui est raccordé par une pompe (19) au circuit mentionné désigné par la suite par

l'expression "circuit principal ".

2. Calorimètre à flux de chaleur selon la reven-

dication 1, caractérisé par le fait que la soupape (19) relie, de préférence autant que possible sans volume mort, le côté refoulement de la pompe de circulation (13) du circuit de

réfrigération avec le coté aspiration des moyens de circula-

tion (8) du circuit principal.

3. Calorimètre à flux de chaleur selon la reven-

dication 2, caractérisé par le fait que le circuit de réfri-

gération est en plus raccordé au circuit principal sur le côté aspiration de sa pompe de circulation (13) au moyen

d'une canalisation (17) de compensation.

4. Calorimètre à flux de cl- leur selon l'une

quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait

que la source froide (11) est un échangeur de chaleur compor-

tant des raccordements pour traverser un moyen de réfrigéra- tion.

5. Calorimètre à flux de chaleur selon l'une

quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait

qu'un circuit de rinçage (35, 36) est prévu sur le coté et/ou

sur le côté sortie de la soupape (19).

6. Calorimètre à flux de chaleur selon l'une quel-

conque des revendications 2 à 5, caractérisé par le fait que la

soupape (19) est raccordée à une boucle de dérivation (20, 21)

du circuit de réfrigération.

7. Calorimètre à flux de chaleur selon l'une quel-

conque des revendications 2 à 6, caractérisé par le fait que

la soupape (19) est raccordée pratiquement directement à

l'entrée des moyens de circulation (8) du circuit principal.

8. Calorimètre à flux de chaleur selon l'une quel-

conque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que

les moyens de chauffage présentent une spirale chauffante (26) électrique.

9. Calorimètre à flux de chaleur selon l'une quel-

conque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que

les moyens de chauffage comprennent une chambre (9), en parti-

culier sensiblement cylindrique, incluse dans le circuit prin-

cipal, dont la section transversale est essentiellement supé-

rieure à celle des conduites (6, 7, 10) du circuit, un corps mobile (24), en particulier cylindrique, placé d'une façon

coaxiale dans la chambre, et une spirale chauffante (26) élec-

trique placée dans l'espace compris entre ce corps mobile et

la paroi intérieure (9).

10. Calorimètre à flux de chaleur selon la revendi-

cation 9, caractérisé par le fait que le corps mobile (24) est

actionné en rotation autour de son axe par un moteur.

11. Calorimètre à flux de chaleur selon l'une quel-

des

conqus/ 7revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que les

moyens de circulation (8) du circuit principal et la pompe de circulation (13) du circuit de réfrigération sont actionnés par un moteur de commande (25) commun par l'intermédiaire

d'un arbre d'entratnement commun.

12. Calorimètre à flux de chaleur selon les reven-

dications 10 et 11, caractérisé par le fait que le corps mobile

(24) est actionné par le même moteur (25) et par l'intermédiai-

re du même arbre d'entratnement que les moyens de circulation.

13. Procédé pour le fonctionnement du calorimètre

à flux de chaleur selon l'une quelconque des revendications

précédentes, oh la température du milieu de transmission de

chaleur dans le circuit principal est contrôlée par le chauffa-

ge ou l'apport du milieu réfrigéré sortant du circuit de réfri-

gération, caractérisé par le fait qu'on fait arriver au circuit principal Jamais moins d'une quantité du milieu réfrigéré de

recyclage correspondant à une quantité de froid minimum prédé-

finie et par le fait qu'on fait arriver la quantité de chaleur nécessaire par l'intermédiaire des moyens de chauffage (26) dans la mesure o le besoin en chaleur (Qaffichée) du milieu de recyclage, déterminé par le système de régulation (30), est

supérieur à cette quantité de froid minimum.