SU1451668A1 - Термостат дл определени кинетических параметров экзотермических реакций - Google Patents

Abstract

Изобретение касаетс  исследовани  или анализа материалов с помощью тепловых средств. Цель изобретени  - повышение точности и достоверности испытаний, увеличение эксплуатационной надежности. В термостате, содержащем корпус 1 термосного типа, теплоемкий газопроницаемый насадок, осевой вентил тор с электроприводом, основной электронагреватель 27, терморегул тор 8 и регистрирующий прибор 24, в полости между крыльчаткой вентил тора и датчиком 7 терморегул тора 8 установлен дополнительный электронагреватель , между теплоемким на- садком и крыльчаткой вентил тора концентрично наружной поверхности насадка установлена вертикальна  перегородка , снабженна  эжекционными отверсти ми и Перегородкой. Тепло (Л

Description

)

. Изобретение относитс  к технике исследовани  или анализа материалов с помощью тепловых средств, в частности к устройствам дл  определени  склонности к тепловому самовозгоранию твердых дисперсньк и волокнистых веществ и материалов, и может быть использовано в химической, пищевой, топливной и других отрасл х промыщлен- ности, а также в сельскохоз йственном производстве.

Цель изобретени  - повьщ1ение точности и достоверности испытаний, увеличение эксплуатационной надежности.

На фиг. 1 изображена конструктивна  схема tepMocTaTa; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Термостат содержит теплоизолированный корпус 1 термосного типа с горизонтально расположенными плоскопараллельными дном и крышкой и вертикальной боковой поверхностью в форме замкнутой логарифмической спирали, вертикальную перегородку 2, снабженную эжекционными отверсти ми 3, и перегородку 4 которые дел т полость термостата на зону 5 ввода и смещени  наружного воздуха с циркулирующим теплоносителем и зону 6 стабилизации изотермической среды. В зоне 5 ввода и смещени  расположены датчик 7 терморегул тора 8, дополнительный электронагреватель 9 и крьшьчатка 10 осевого вентил тора. Вал 11 осевого вентил тора выполнен полым со сквозным осевым отверстием 12 и снабжен подщипниковым узлом установленным на боковой стенке корпуса 1 термостата . В корпусе 13 подщипникового узла по периметру присоединительного фланца выполнены радиальные отверсти  14, а между корпусом 1 термостата и

10

15

20

5

jr 5 0

0

наружной поверхностью полого вала 11 в месте прохода последнего образован кольцевой зазор 15. В зоне 6 стабилизации изотермической среды с равно- .мерным зазором относительно внутренней боковой поверхности термостата и перегородки 2 расположены два вертикальных соосных концентрических газопроницаемых цилиндра, изготовленные из теплоемкого материала,- первый 16 и второй 17. Между цилиндрами 16 и 17 образована кольцева  буферна  полость 18 статического давлени . По оси цилиндра 16 выполнен центральньй сквозной реакционный канал 19. Торцовые поверхности газопроницаемых цилиндров 16 и 17 изолированы от крышки и дна термостата прокладками 20 из материала с низким коэффициентом теплопроводности. Загрузочное отверстие 21 выполнено соосно и одного диаметра с реакционным каналом 19 и снабжено крышкой 22 с дросселирующими отверсти ми 23. В качестве термочувствительного датчика регистрирующего прибора 24 применена дифференциальна  термопара 25, причем холодный спай термопары установлен в кольцевой полости 18, а гор чий - в центре испытуемого образца 26 по оси реакционного канала 19. Основной нагреватель 27 равномерно уложен внутри термосной оболочки корпуса 1 термостата и запитан через источник 28 тока с регулируемым напр жением на выходеi Привод вентил тора осуществл етс  посредством клиноременной передачи от электродвигател  29 с регулируемой частотой вращени .

Термостат работает следующим образом .

31А

При работе нентил тора во фронте вращени  крыльчатки 10 создаетс  перепад давлений, под действием которого наружный воздух подсасываетс  через радиальные отверсти  14 корпуса 13 подшипникового узла и через кольцевой зазор 15 поступает внутрь термостата в зону 5. Одновременно происходит приток наружного воздуха через сквозное отверстие 12 полого вала 11. Таким образом, омыйа  внутреннюю и наружную поверхности полого вала 11, наружный воздух снижает теплонагружен ность подшипникового узла вентил тора . Образовавша с  в зоне 5 смесь свежего воздуха с циркулируюш м теплоносителем тангенциально вводитс  в зону 6 стабилизации изотермической среды. Центробежна  сила, возникающа  при вращательно-поступательном движении потока в кольцевом пространстве, образованном внешней поверхностью цилиндра 17, внутренней поверхностью корпуса термостата и вогнутой поверхностью перегородки 2, сепарирует возд ушную смесь: воздух, имеющий большую относительную плотность вследствие более низкой температуры отбрасываетс  к периферии потока и соприкасаетс  со стенками термостата . Турбулентное движение потока и преимущественный контакт с нагретыми стенками термостата более холодньк слоев способствуют быстрому выравниванию температуры циркулирующей среды, а перегородка 4 вентил тора и эжекционные отверсти  3 обеспечивают поддержание посто нной окружной скорости воздушного потока в зоне 6 стабилизации изотермической среды. Окончательна  стабилизаци  температурного пол  происходит при прохождении воздуха сквозь стенки теплоемкого газопроницаемого цилиндра 17. Пройд  сквозь стенки цилиндра 17-, изотермическа  воздушна  среда поступает в кольцевую полость 18, котора  выполн ет функции буферной полости статического давлени  и служит дл  стабилизации температурного пол  внутри реакционного канала 19 в момент загрузки и выгрузки испытуемого образца 26. Внутренний газопроницаемый цилиндр 16 обладает большим гидравлическим сопротивлением по отношению к внешнему цршиндру 17 и служит дл  выравнивани  скоростей потока по сечению реакционного канала 19. Про84

кладки 20 преп тствуют Tt;H.,oijOMy контакту теплоемкого насадка (цилиндров 16 и 17) с внутренней понерх юстью корпуса термостата, что существенно

снижает искажающее воздействие внешних недетерминированных тепловых ис

точников на изотермичность среды в реакционном канале 19. Интенсивность удалени  продуктов термического разложени  испытуемого образца 26 и кратность воздухообмена в реакционном канале 19 во врем  ведени  анализа задаютс  проходным сечением дросселирующих отверстий 23 крышки 22 реакционного канала.

Claims (2)

1.Термостат дл  определени  кинетических параметров экзотермических реакций, содержащий теплоизолированный корпус с равномерно распределенным на его внутренней поверхности основным нагревателем, подключенным

к источнику тока, установленные в полости теплоизолированного корпуса, соединенной с окружающей средой, первый газопроницаемый цилиндр, изготовленный из теплоемкого материала, с вьшолненным в нем центральным каналом дл  размещени  образца, и крыльчатка осевого вентил тора, подключенного к злектродвиГ-ателю с регулируемой частотой вращени , о т л и- ча ющи йс   тем, что, с целью повышени  точности и достоверности испытаний, он снабжен дополнительным нагревателем, установленным между газопроницаемым цилиндром и крьшьчат- кой осевого вентил тора, а концент- рично наружной поверхности газопроницаемого цилнндра установлена вертикальна  перегородка с выполненными в ней эжекционными отверсти ми, соединенна  с перегородкой, установленной между крыпьчаткой и стенкой теплоизолированного корпуса, причем первый газопроницаемый цилиндр размещен во втором газопроницаемом цилиндре, выполненном из теплоемкого материала, с образованием кольцевой буферной по- лости статического давлени  между обоими газопроницаемыми цилиндрами, а полость центрального, канала соединена с окружающей средой через дросселирующие отверсти ,

2.Термостат по п.- 1, отличающийс  тем, что, с целью

5U516656

повьшени  надежности и точности тер-ку теплоизолированного корпуса обрамостата , в нем вал осевого вентил то-зован кольцевой зазор, а в корпусе

ра снабжен подшипниковым узлом, ра-подшипникового узла по периметру призобщен с валом электродвигател , при- соединительного фланца выполнены рачем в месте прохода вала через стен-диальные отверсти .

V/5

f9

Фиг.1