Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do pomiaru lokalnego wspólczynnika wnikania ciepla w szczegól¬ nosci w mieszalniku cieczy.Przy projektowaniu mieszalników, w których maja przebiegac procesy wymiany ciepla konieczna jest znajo¬ mosc srednich wspólczynników wnikania ciepla. War¬ tosc tych wspólczynników uzyskuje sie z pomiarów bezposrednich lub obliczen, w których wykorzystuje sie rozklad lokalnych wspólczynników wnikania ciepla.Pomiaru lokalnego wspólczynnika wnikania ciepla mozna dokonac przy ustalonym lubnieustalonym przep¬ lywie ciepla, sluza do tego celu specjalnie skonstruowane urzadzenia pomiarowe wmontowywane w scianke mieszalnika.Znane jest z literatury (Akse H., Beck W. J.. Van Berkel F.C.A.A.,De Graauw J.,: Chem.Eng.Sci., 22,135 /1967/) urzadzenie pomiarowe Akse'a dopomiaru lokal- nego wspólczynnika wnikania ciepla w mieszalniku cie¬ czy. Urzadzenie to jest miejscowym zródltm ciepla wbudowanym w scianke mieszalnika, pozwala na ciagly pomiar strumienia cieplnego i jednoczesnie temperatury powierzchni wymiany ciepla.Urzedzenie pomiarowe zbudowane jest z walca mie¬ dzianego, który jest wlasciwym elementem pomiarowym i pierscienia z tego samego materialu, którego zadaniem jest dokladne zaizolowanie walca pomiarowego oraz wytworzenie ustabilizowanej termicznie warstewki przy¬ sciennej. Miedzy walcem a pierscieniem znajduje sie izo¬ lacja z gumy silikonowej. Walec i pierscien ogrzewane sa oddzielnie. Do pomiaru temperatur walca sluza wbudo¬ wane na jego osi w okreslonej odleglosci od siebie dwie termopary. Podobnie dokonuje sie pomiaru temperatur pierscienia za pomoca dwóch wbudowanych termopar.Cale urzadzenie pomiarowe znajduje sie w obudowie izolujacej wykonanej z pierscienia teflonowego.W innym znanym z literatury urzadzeniu pomiarowym do pomiaru lokalnego wspólczynnika wnikania ciepla opisanym przez Le Lana i H. Angelino (Le Lan A., Angelino H.; Chem. Eng. Sci. 29, 2021 (1974) opisano urzadzenie, którejest miejscowym zródlem ciepla umie¬ szczonym w sciance mieszalnika umozliwiajacym okres¬ lenie wartosci strumienia cieplnego wydzielonego na oporze elektrycznym. Element grzejny urzadzenia wyko¬ nany jest z miedzi i posiada promien krzywizny równy promieniowi krzywizny scianki mieszalnika. Powierzch¬ nie wymiany ciepla stanowi plaszczyzna prostokatna o okreslonych wymiarach. Uklad jest zaizolowany termi¬ cznie w taki sposób, ze straty cieplne sa praktycznie pomijane w dalszych obliczeniach i zaklada sie, ze cala energia cieplna wydzielona na oporze elektrycznym jest zuzyta na podgrzanie cieczy. Temperature scianki wyznacza sie za pomoca czterech termopar umieszczo¬ nych w elemenciegrzejnym, któresajednoczesnie mierni¬ kiem równomiernosci rozkladu strumienia cieplnego emitowanego przez powierzchnie grzejna. Temperature cieczy uwaza sie za stala w calym mieszalniku.Askew i Beckman opisuja urzadzenie do pomiaru lokalnego wspólczynnika wnikaniaciepla w mieszalniku,3 113 458 4* (Askcw W.S., Beckman R. B.: Ind. Eng.Chem.Proces* Des.Develop. 4, 311 (1965), które jako lokalne zródlo ciepla umieszczone w sciance mieszalnika pozwala mie¬ rzyc wielkosc strumienia cieplnego oraz temperature na powierzchni grzejnej. Urzadzenie sklada sie z bloku mie¬ dzianego zabudowanego w sciance mieszalnika, w któ¬ rym zainstalowano spirale grzejna.Izolacje termiczna bloku miedzianego stanowi obu¬ dowa teflonowa tak, ze strumien cieplny moze plynac jedynie w kierunku cieczy. Temperaturena powierzchni grzejnej i temperature wewnatrz cieczy mierzy sie za pomoca termopar, z których dwie zainstalowane sa na powierzchni bloku i dwie wewnatrz mieszalnika w róz- nycfc jego punktach.Niedogodnoscia stosowania znanych urzadzen do pomiaru lokalnego wspólczynnika wnikania ciepla jest duza bezwladnosc cieplna i stad wynikajaca trudnosc w ustaleniu mierzonych róznictemperaturoraztrudnosci w dostepie do termopar."Niekorzystnie tez przedstawia sie zastosowanie jako elementów grzejnych materialów o wysokim wspólczynniku przewodzenia ciepli.Celem wynalazkujest usuniecie powyzszych niedogod¬ nosci i opracowanie konstrukcji urzadzenia do pomiaru lokalnego wspólczynnika wnikania ciepla o latwym dos- stepie do kazdego z elementów, orazprostego w obsludze i eksploatacji.Zadanie to rozwiazane zostalo w te* sposób, zt walek pomiarowy urzadzenia zostal umieszczony wewnatrz dzielonej stozkowej tuki, która zasadniczo sklada sie ze stozkowej tuki ekranujacej i stozkowej tuki pomiarowej polaczonejw sposóbtrwaly nierozlacznywjeden ekment konstrukcyjny z walkiempomiarowym. Takiepolaczenie ma na celu wyeliminowanie strat cieplnych walkapomia¬ rowego oraz stabilizacje cieplnej warstewki przysciennej cieczy. Wakk pomiarowy, stozkowa tuleja pomiarowa i stozkowa tuleja ekranujaca wykonane sa ze stali, która posiada okolo 25 razy mniejszy wspólczynnik przewo¬ dzenia ciepla niz miedz. Z tego tez wzgledu przy przeply¬ wie przez wakk pomiarowy okreslonego strumienia cieplnego wystepuje na nimokolo 25 razywiekszyspadek temperatury niz na analogicznym walku pomiarowym wykonanym zmiedzi. Stozkowa tulejapomiarowawraz z walkiem pomiarowym wbudowane sa pasownk w obu¬ dowe kolnierzowa, która moze byc wykonana z dowol¬ nego materialu termoizolacyjnego.Wakk pomiarowy urzadzenie posiada na swoim koncu wpust w którym w sposób rozlaczny montowany jest walek ekment* grzejnego z elementem grzejnym.W stozkowej tuki ekranujacej sa wykonane otwory celem umieszczenia w nich elementów grzejnych. Os otworu jest równolegla do tworzacej stozka. Iloscotwo¬ rów na ckmenty grzejne wynosic moze od 4 do 8.Moc elementów grzejnych zainstalowanych w statko¬ wej tuki ekranujacej dobierasie tak, abybylaco najmniej cztery razy wyzsza niz moc elementu grzejnego walka elementu grzejnego. Elementy grzejne sa rozmieszczone symetrycznie na tulci wytwarzajac równomierny stru¬ mien cieplny ekranujacy strumien cieplny przeplywajacy przez wakk pomiarowy.Róznice temperatur mierzone sa za pomoca trzech zestawów termopar róznicowych, zktórych kazdysklada sie z trzech szeregowo polaczonych par termopar. Pier¬ wszy z zestawów sluzy do wykazywania stanu ekranizacji cieplnej walka pomiarowego przez stozkowa tuleje pomiarowa. Trzy koncówki tego ukladu termopar przy¬ klejone sa pod katem 120° wzgledem siebie w rowkach podstawy stozkowej tuki pomiarowej, a trzy pozostakw otworach walka pomiarowego równiez pod katem 120° wzgledem siebie.Drugi zestaw termoparwskazujacy róznicetemperatur miedzy ciecza a walkiem pomiarowym posiada trzy kon¬ cówki termopar przyklej ;:oe symetrycznie wzgledem sk- bie na walku pomiarowym a trzy pozostak sa wyprowadzone poza urzadzenie dla pomiaru tempera¬ tury cieczy.Trzecizestaw termopar sluzy do pomiaru róznicytem¬ peratur proporcjonalnej do przeplywajacego strumienia cieplnego w czesci pomiarowej walka pomiarowego.Trzy koncówki zestawu przyklejone sa w rowkach na walku w odleglosci ffau od scianki mieszalnika a trzy pozostak w odkglosci „b" od scianki.Cak urzadzenie umieszczone jest w rozbkralnej obu¬ dowie termoizolacyjnej zabezpieczajacej przed stratami ciepla na zewnatrz oraz po demontazu umozliwiajacej dostep do kazdego z elementów wewnetrznych urzadze¬ nia.Przyklad rozwiazania urzadzeni* przedstawiono na rysunku, który przedstawia urzadzenie zabudowane w scianke mieszalnika w przekroju osiowym.Urzadzenie skladasie z walka pomiarowego 1, który ze stozkowa tuleja pomiarowa 2 tworzy jedna calosc kons¬ trukcyjna przylegajaca pasownie do obrzeza stozkowej tuki ekranujacej 3. Wakk pomiarowy 1 tworzacy ze stozkowa tuleja pomiarowa 2 calosc konstrukcyjna sa wbudowane pasownk w obudowe kolnierzowa 6. Wakk pomiarowy 1 posiada zakonczenie wpustowe, w którym w sposób rozlacznyjest mocowany wakkelementugrzej¬ nego 4 wraz z ekmentem grzejnym 5 identycznym jak elementy grzejne 5 zabudowywane na stozkowej tuki ekranujacej 3.Obudowa kolnierzowa 6wraz z walkkm pomiarowym 1 i stozkowa tuleja pomiarowa 2 jest pasownk zabudo¬ wywane w sciance mieszalnika 10. Wakk pomiarowy 1" oraz stozkowa tukja pomiarowa posiadaja termopary róznicowe • wyprowadzone przez otwory pokrywy f na zewnatrz do przyrzadu pomiarowego. Obudowa kolnie¬ rzowa i wraz z wpasowanymi w nia elementami jest dociskana do scianki mieszalnika liobudowemocujaca 7 do której przymocowywanajest pokrywaszotworami.Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenk do pomiaru lokalnego wspólczynnika wnikania ciepla w szczególnosci w mieszalniku cieczy posiadajace miejscowe zródlo emisjienergii cieplnej oraz wakk pomiarowy i pierscien ekranujacy, zaamknaetym, ze posiada dzielona stozkowa tuleje skladajaca sie ze stozkowej tuki pomiarowej (2) utworzonej ze scietego5 113 458 6 stozka mniejszego oraz stozkowej tulei ekranujacej (3) utworzonej ze stozkowej tulei wiekszej, wewnatrz której znajduje sie walek pomiarowy (1), który tworzy ze stoz¬ kowa tuleja pomiarowa (2)jednolity element konstruk¬ cyjny wbudowany pasownie w obudowe kolnierzowa (6) i posiadajacy zakonczenie wpustowe rozlaczne, w któ¬ rym mocowany jest walek elementu grzejnego (4) wraz z elementem grzejnym (5) stozkowej tulei ekranujacej (3). 2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze na plaszczyznie styku pasownego stozkowej tulei pomiaro¬ wej (2) ze stozkowa tuleja ekranujaca (3) zabudowane sa termopary róznicowe. 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze walek pomiarowy (1) i stozkowa tuleja pomiarowa (2) oraz stozkowa tuleja ekranujaca (3) sa wykonane z mate¬ rialu, którego wspólczynnik przewodzenia ciepla wynosi nie wiecej niz 20 kCal/m-h.°C. 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze sto¬ sunek mocy elementów grzejnych (5) zainstalowanych na stozkowej tulei ekranujacej (3) do mocy elementu grzej¬ nego (5) walka elementu grzejnego (4) wynosi nie mniej niz 4:1. 5. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze ele¬ menty grzejne (5) stozkowej tulei ekranujacej (3) sa roz¬ mieszczone symetrycznie. PL