Калориметр

Сфез Советских Социалистических РеслубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТРРСКРМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свмд-ву -22) Заявлено 110779 (21) 2795682/18-10 (51) М. Кл. с присоединением заявим Йо(23) Приоритет 6 01 К 17/00 ГосударстаенныЯ комитет СССР по делам изобретеннЯ н открытиЯ1) заявители ИМЕТР Иэобреалоримеано дляффектовости энических прямой спольз ческих тение рии и измер разли ргети объек относится к может быть ния энергет ных явлений еского обме в часта у био ства енты ом те жающе тве,тс позволяющие по точной калообмена касредой эавующих попра-Известны устройпроводить эксперимлориметрии с учетлориметров с окрусчет введения соовок 1 .Однако эти устсложной и громозди их эксплуатациятруднительна. а отличаютсянструкциейзи с этим заройст кой к в св Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является калориметр, содержащий калориметрическую камеру, размещенную в адиабатической оболочке, систему вентиляции камеры и систему измерений 2.Однако и в этом калориметре не удается полностью исключить тепло- обмен калориметрической камеры с окружаккдей средой, что приводит к снижению точности измерений. Цель изобретения - повышение точности измерений и улучшение эксплуатационных характеристик калориметра.Указанная цель достигается тем,что в калориметре адиабатическая оболочка выполнена в виде вентилируемойполости, соединенной с выброснымвоздуховодом и установленным на немрегулятором подачи воздуха, причемвнутри вентилируемой полости закреплены пластины из водопроницаемого материала, сообщенные трубопроводом семкостью, заполненной водой.На фиг. 1 представлена схема ка лориметра; на фиг. 2 - 1-0 диаграммавлажного воздуха.Калориметрическая камера 1 охвачена адиабатической оболочкой 2, образованной стенками 3 и наружными ограж дениями 4. Внутри камеры 1 помещается,исследуемый объект 5 - источник явного и скрытого тепла. Ограждения 4 свнутренней стороны покрыты полымипластинами 6, выполненными из водопроницаемого материала, например пористого стекла, МИ-пласта. Внутренние полости пластин 6 при помощи питающих трубопроводов 7 соединены сводной емкостью 8. Температура воды 30 в емкости 8 при помощи терморегулятора 9 и охладителя 10 поддерживается ниже температуры окружа.ошей среды (ниже температуры поступающего в камеру 1 воздуха). Подача возцуха в камеру 1 производится через подающий воздуховод 11, а сброс его в атмосферу - через воздуховод 12. Подача воздуха в оболочку 2 осуществляется через канал 13, соединенный с воэдуховодом 12, а расход его устанавливается вентилем 14. Сброс воздуха иэ оболочки 2 в атмосферу произ О водится через воздуховод 15. Для обеспечения циркуляции воздуха через ка- меру 1 и оболочку 2 к воздуховодам 12 и 15 подсоединены соответственно побудители 16.и 17 расхода, производи тельность которых меняется при помощи вентилей 18 и 19 к контролируется расходомерами 20 и 21, Определение количества выделенного объектом 5 явного тепла производится при помощи 2 О "сухих" измерителей 22 и 23 температуры, установленных на входе в камеру и на выходе из нее и фиксирующих изменение температуры воздуха. Для определения скрытого количества тепла служат "мокрые" измерители 24 и 25 температуры, показания которых в совокупности с показаниями соответствующих "сухих" измерктелей 22 и 23 температуры позволяют найти изменения влагосодержания циркулирующего ЗО через камеру 1 воздуха. Контроль температуры воздуха, покидающего оболочку 2, осуществляется измерителем 26 температуры, установленным в воэдуховоде 15. Для тепловлажностной об- З 5 . работки (нагрева и увлажнения или осушения) поступающего в камеру 1 воздуха служит блок 27 воэдухоподготовки.40Калориметр работает следующим об" разом.Внешний воздух с параметрамк 3;, с д (точка Г) поступает в камеру 1, где воспринимает выделяемое исследуемым объектом 5 явное и скрытое тепло и на выходе из объема 1 принимает параметры с, йн, д, (точка а). В оболочку 2 воздух поступает с параметрами точки а, при этом расход его через оболочку устанавливается, фф ориентируясь на разность показаний термометров 22 и 26 (она должна быть .нулевой), вентилем 14, При этом охлаждение воздуха за счет тепломассообмена с пластинами б, имекщими ээ температуру поверхности с, но абсолютной величине равно изменению температуры (подогреву) воздуха в камере 1 за счет тепломассообмена с объектом 5, т.е. температура Р воз- у) духа, покидающего оболочку 2, равна температуре сф наружного воздуха, поступакщего в камеру 1С с сВ результате средняя разность температур между оболочкой 2 и камерой 1равна нулю.Следовательно, равно нулю и количество тепла О, проникающего изкамеры 1 через оболочку 2 в окружающую среду,Таким образом, влияние окружающейсреды на теплообмен в камере 1 ис.ключается, т.е. исключается влияниеокружающей среды на разность температур, приобретаемую воздухом в процессе Г"а, Воздух, циркулирующий через камеру 1 и оболочку 2, засасывается побудителями 16 и 17 расходаи сбрасывается в атмосферу. В объемкамеры 1 поступает новая порция свежего воздуха (точка ). Цикл понторяется,Количество явного тепла, выделяемого исследуемым объектом 5, определяется по формулеОчЧ с ( сс ) ггде Ч - расход воздуха, определяемогорасходомером 20,- удельный вес воздуха;ср- теплоемкость воздуха.Количество скрытого тепла, выделяемого исследуемым объектом 5, определяется по ФормулеЮ -Ч(да - Д)ггде г - скрытая теплота преобразования воды.Для случая, когда в калориметрическую камеру поступает воздух, предварительно прошедший тепловлажностную обработку в блоке 27 и имеющийтемпературу вьаае температуры окружающей среды (фс), расход его через термостаткрующую оболочку устанавливается таким, чтобы фйДля определения количества тепла,выделяемого объектом 5, необходимконтроль температуры в двух точках -а (а ) к Г (1). Управление нулевымперепадом температур осуществляетсянри помощи определяемой. разности температур в точках Г (Г ) и Ь(Ь) ивоздействием ею на подачу воздуха воболочку 2. Благодаря тому, что измерители температуры 22-26, нри помощи которых определяется теплопродукцкя объекта 5 и поддерживается нулевой перепад температур иа стенках 3,камеры 5, установлены в движущемсяпотоке воздуха, качество регулирования устройством возрастает,Таким образом, калориметр обеспечивает болыаую точность измерений:к обладает лучшими эксплуатационнымихарактеркстиками по сравнению с известнымк.формула изобретенияКалориметр, содержащий калориметркческую камеру, размещенную в адиабатической оболочке. скстему венти851124 ставителей, Багдонасхред С Мигунова Корректо едактор В. Петраш арошн Тираж 907 ВНИИПИ Росударствен по делам изобре13035, Москва, Ж,аказ 6316 ое Подп го комитета СС ний и открытий аушская наб., д4/ илиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ляции камеры и систему измерений,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повьапения точности измеренийи улучшения эксплуатационных характеристик калориметра, в нем адиабатическая оболочка выполнена в виде вентилируемой полости, соединенной свыбросным воздуховодом и установленным на нем регулятором подачи воздуха, причем внутри вентилируемой по"лости закреплены пластины из водопроницаемого матЕриала, сообщенные трубопроводом с емкостью, заполненной водой. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Чередниченко Л.К. Физиологическая калориметрия. М-Л "Наука",1965, с. 25-43.2. Селиверстов В.Н. Расчеты судовых систем кондиционирования воздуха,Л., "Судостроение", 1971, с. 111-11410 (прототип).