Устройство для определения коэффициента теплопроводности строительных и изоляционных материалов

Изобретение относится к исследова, нию теппофизических свойств, техникетеплофизического эксперимента веществ,а точнее к устройствам для опредепеииякоэффициента теппопроводности строительных изоляционных и других неметаппических материалов.Особенностью испытаний вышеуказанных материалов методом измерения стационарного теплового потока через обра 10зец, установленный между двумя термостатируемыми при различных температурах плитами;. является необходимость испытания их в широком диапазоне естест, венных атмосферных температур (от -50до +50 ОС) при сравнинитепьно небольшомперепаде температур на образце -10 -20 ОС, Система терМостабипизации устройств дпя таких испытаний должна предусматривать возможность нагрева и охлаждения рабочих плит,, Известно устройство дпя обеспечениятермостабипизации плит, принцип действиякоторого заключается в непосредственномотвоце тепла от,термостатируемых плит 25с помощью кипящего холодильного.агента 1.Недостатком устройства явпяется спожность регулирования температуры и невысокая точность ее поддержания, что 30приводит к высокой погрешности измерения.Наиболее бпизким к изобретению потехнической сущности является устройство дпя определения коэффициента теппопроводности, содержащее блоки нагреваи охлаждения поверхностей, состоя 1 циеиз термостатируемых плит, источниковнагрева и охлаждения установпенныхмежду плитами и теплообменниками,соединенными поспедоватепьно в замкнутыйконтур, насос Г 21Испопьзоваяие промежуточного жидкого теппоноситепя является чибопее проотым и доступным при термостабипизапии 4плит, Однако одновременные нагрев иохлаждение его в одном контуре, энергетически нецелесообразно, так как требует бспь.аих затрат мощности источников тепла и холода, особенно при работе50в области отрицательных температур,Вместе с этим нецепесообразна установка источников колода и нагрева отдельноот блоков нагрева и охлаждения, так какэто влечет к потерям тепла по длинетрубопровода и снижает точность регулировки температур. Известная схема устройства не обеспечивает независимуюрегулировку температуры каждой ппиты и стабильность температур во времени, при этом нарушение режима работы одного из аппаратов контура приводит кплаванию температур рабочик плит, что вносит погрешность в измерения.Белью изобретения является повышение производительности и эффективности устройства.Указанная цель достигается тем, чтоустройство дпя определения коэффициента теппопроводнести строительных и изоляционных материалов, содержащее блоки нагрева и охлаждения термостатируемыхплит, с источниками нагрева и охлаждения, установленными между плитами и теппообменниками, соединенными последоватепьно в замкнутый контур с насосом, дополнительно содержит промежуточный блок, состоящий из проточного теппообменника и примыкающих к нему с двухсторон термостатируемых плит, причемблоки нагрева и охлаждения соединеныпараппепьно через вентипи, между собой,а также с теемостатом, насосом и промежуточным блоком.На чертеже представлена схема предпоженного устройства, предназначенногодпя исптыния одновременно двух образцовна различных температурных уровнях вдиапазоне от -50 до +50 С,Устройство содержит четыре термостатируемые плиты 1 - 4, термобатареи5 и 6, проочные термообменники 7 - 9,насос 10, термостат 11 и вентипи 12н 13, Теппообменник 7, термобатарея 5М плита 1 составляют блок нагрева, плиты 2 и 3 и теппообменник 8 - промежуточный блок, а теппообменник 9, термобатарея 8 и плита 4 - бпок охлаждения. Образцы 14 и 15 испытываемогоматериапа размещены между плитами 1,2 и 3,4. (Теппоизоцяция устройстваусловно не показана ).Устройство работает следующим образом.Теплоноситепь, температура которогоможет поддерживаться на заданном уровне в термостате 11, насосом 10 прокачивается через теплообменник 8 цромежуточного блока и разделяется на двапотока. Верхний поток через вентиль 12проходит теппообменник 7 блока нагрева и возврашается в термостат. Нижний поток через вентиль 13 проходит теппообменник 9 блока охлаждения и также возвращается в термостат 11. Вентили 12 и 13 дают возможность регулирования расхода теппоноситепя в попуконтурах и тем самым уравнивания тепповоготеппоноситепя на выходе из термостата 11. Таким образом на плитах 2 и 3 до стигается необходимая промежуточная температура Т 1, причем Тгор) ТпТоболпр При перекпючении попярности питания одной иэ термобатарей 5 и 6 обе они могут работать в режиме нагрева йпи охпажце ния. Измерение непосредственно тепповых потоков температур и цругих параметров осуществляется общепринятыми методами согласно ГОСТ 7076-78.Использование в схеме термостабипиэации термостата обуславпивает не топько высокую точность поддержания и регулирования температур, но и возможность одновременного испытайия двух образцов при разпичных температурак, В качестве теплоноситепя может быть иопопьзована вода или антифриз, Предпоженная разветвленная схема контура термостатирования устройства дня определения коэффициента теппопровоцности строитепьных и изоляционных материалов отпнчается от одноконутрной схемы почти вдвое меньшим энергопотреблением иоточников тепла и вдвое н несколько бопее (за счет сокращения времени выхода установки в режим) большей проиэводитепь , ностью устройства, Это позволяет попу чить при использовании прецложенного устройства не только технический, но и экономический эффект, связанный с уменьшением себестоимости одного испытания. 1022023 бапанса, а также позволяют регупировать температуру теплоносителя в термостате 1 1. Термобатарея 5 работает врежиме нагрева: ее горячие спаи обращены к плите 1 а холодные - к теплообменнику 7. Термобатарея 6 работаетв режиме охлаждения; ее горячие спаи.обращены к теплообменнику 9, а хоподные - к плите 4. Вследствие .этогодостигается термостатирование плит 1 и 4 1 О при заданных температурах То игор которые устанавливаются регулировкойвеличины постоянного тока, питающеготермобатареи Б и 6. Одновременно происходит нагрев теппоноситепя в нижнем 15 попуконтуре иэ-за выделения тепла нагорячих спаях термобатареи 6 и охлаждение теппоноситепя в верхнем попуконтуре термобатареей 5. При опредепенном соотношении токов питания термобатарей 5 и 6 и расходов теплоноситепя в попу- контурах можно попучить равные нагрев и охлаждение теплоноситепя и его температуру на входе в термостат 11, равную темнературе его на выходе иэ тер мостата, причем инерционность массытеппоноситепя в термостате гасит возможные копебания его температуры навходе в термостат. При таком режимеработы нагрузка на термостабипиэирующие эпементы термостата (нагревательи охпадитель) практически нулевая и они могут быть откпючены, а термостат вы-.полняет только ропь ресивера. Температура цлит 2 и 3 определяется температурой35Составитепь В. ЗайченкоРедактор О. Юрковецкая Техрец Ж, Кастелевич Корректор В, БутягаЗаказ 4028/34 Тираж 873 Подписное В 1 ИИПИ Государственного комитета СССР по цепам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд. 4/5 Филиал 1 ПГ "Патент", г. Ужгород, уп. Проектная, 4