Ячейка для смешения сыпучего и жидкого веществ в калориметре

Ячейка для смешения сыпучего и жидкого веществ в калориметре

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к теплофизическим измерениям и может быть использовано в кондуктивных калориметрах. Цель изобретения - повышение точности измерения теплоты взаимодействия смешиваемых в ячейке веществ за счет улучшения теплопередачи от смешанных в ячейке веществ к камере калориметра. Ячейка содержит вертикальный стакан, вставленную в стакан на часть его высоты чашку с налитой в нее жидкостью и конусную пробку, закрывающую конусное отверстие в конусном дне чашки. Стакан выполнен с центральным конусным выступом дна, крышка чашки снабжена отверстиями, в том числе центральным. Пробка сверху снабжена штоком, проходящим через центральное отверстие в крышке чашки и заканчивающимся кнопкой. Между кнопкой и крышкой чашки размещена частично сжатая пружина, снизу пробка снабжена конусным рассеивателем. При этом чашка, пробка с рассеивателем и штоком выполнены из гидрофобного материала, а стакан ячейки - из материала, не смачиваемого продуктами взаимодействия смешанных в ячейке веществ. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А "1

„„SU„„1515073 (5т> 4 G 0(К 17 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4269190j24-10 (22) 26.06.87 (46) 15.10.89. Бк)л. Л о 38 (72) В. М. Гуревич и М. И. Денега (53) 536.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Х 893247. кл. G 01 K 17/00, 1980.

Патент США № 3877877, кл. Г О! К 17< 00, !975. (54) ЯЧЕГ1КА ДЛЯ СМЕШЕНИЯ (Ы(1УЧЕГО И ЖИДКОГО BEIIIECTR В

КАЛОРИМЕТРЕ (57) ИзобретеHHB относится к теплофизическим измерениям и может быть использовано в кондуKTHBHt>tx калориметрач. Цель изобретения II<>BH»»(. IIH(точности изчсрения T(цло)ы Bзаимодей IBItB сгрешив()емых в ячейке вешеств за счет улучшсния теплои(. Р(13ЧИ OT СМЕllli) HHЫX В ЯЧ(>ИК(. B(.Ill<>CTB

И.3<>(>p(T(tiис огH()< H гся K теH. lофизическим измерениям, 3 им HH() к калориметрическим измерениям тенла взаимодействия сын чего и жидкого В<.шс TB, и может быть использовано в кондуктивны). Калориметрах, Цель изобреT(ния — повышение точности измерения теплового аффекта взаимодействия сын)у чего и жи.l kol <) ве(нести кондуктинным кал<>риметром за счет улучшения теплопередачи от cxic1113tttt»tx в ячейке вешеств камере калоримстр;1 при одновременном унрошении собственно k3.loðèìål pil.

На фиг. 1 изоб р;l жена нредл а гаем а я ячейка; на фиг. 2 — размешение ячейки в калориметре Io смешения; на фиг. 3 ячейка в момент смешивания.

На фиг. 1 — фиг. 3 изображены стакан 1, сыпучее вешество 2, нроока-чашка 3, жидкость 4, кон оный клапан 5 конусного к к а м (. p с k ил о р 11 м (T p 3 . Я ч (. и к (I o о, ><(p iK 11 т в (. р— тикальный стакан, всTBBленнук> в стакаH на часть его высоты 1313Kó с налитой в нее жидкостью и конуснук> пробку, закры в ак>шую конусное отверстие в конусном дне чашки. Стакан выполнен с центральным конусным выступом дна, Kpl>IHIKII чаш- ки снабжена отверстиями, в том числе центральным. Пробка «Bepxi снабжена штоком, проходя>цим через центральное отверстис в крышке чашки и заканчивак)шичся кнопкой.

Между кнопкой и крышкой чашки размешена частично сжатая вру жина, сниз пробка снабжена конусныч рассеивагел«ч.

Г1ри аточ чашка и нр<н)ка с p;«ce»Bdтслем и штоком выполнены из гидро(робного маTериала, а сTЗK(и ячейкH из ч и т(p I l it л il, не с м 3 ч и в а (x1 () I <) I I p < ) 1 к г;1 ч и из;1имодсиствия смеtllBHHhlx в я <ейке веществ.

2 3. н. ф-лы, 3 ил. l(>HHoI o отверстия пробки-ч,illlkH, кон сный выступ 6 стакана ячейки, kpl>IIIIKII 7 пробки-чац(ки, отверстия 8 в крышке пробки-чашки, IHToK клапана 9, кноик;1 10 )нтока, пружина 11, конусный рассеиватс ll> 1" клапана, камера 13 калориметра с донным выстуном, сопряженным с донныч выстуll()xi стакана ячейки, тепломер 14, крышк;1 камеры 15, от верстие 16 в крышке HI, I;òû камеры, шток 17 крышки IIIBXThl качеры, hH()llk3 lllT()ка пробки 18 камеры, пружинil Iillîk3 ка 1<> риметра 19 и термостатир см(<и A,<ок-тенлоотвод 20.

Ячейка (фиг. ) состоит из It<»IOHI;l<мого в камеру 13 калориметр) (ò iê ií3 I с конусным выступом 6 и пустотелой пробкой-ча(цкой 3, донное KHHx< H()<. ()TB(рстие koторой заперто нодпружиtlcíHûì конусным клананом 5, имеюшим конусный рассеива1515073 гель 12 и шток, выходящий через центральное Отверстие 8 и крышку 7 пробкичашки 3 и заканчиваюшийся кнопкой )0, между которой и крышкой 7 установлена ч;ктично сжатая (пружина !1. 5

)х()мсра 13 калориметра имее! донный

KotIict(t tIt Выступ, сопряженный с донным конусным Выступом 6 стакан 1 ячейки. с ыпучее вещество 2 помешают в стакан 1 ячейки вне калориметра. Жидкость 4 залиt3aK)T в пробку-чашку 3 также вне калориметра через одно из нецентральных отверстий 8 в крышке пробки-чашке 3. Таким образом, ячейка обеспечивает первоначальное разделение сыпучего и жидкого вешеств, смешиваемых затем в ячейке калоримстр;! нажатием на кнопку 10 штока, при агом hoнусный клапан 5 с рассекаTcëcì !2 Опускается, открывая донное отверстие В пробке- l;l(HKC 3 и (гс)зволяя жидКОСти и 3 IIPOt)KH- ИШКИ СЛИТЬСЯ На СЫПУ>Ice t3cI«cn.нО В стакане ячейки.

15

Я>(с (! K(! ра 60тс(ст сл(. ду ю п(и м 0()))t)30 i>I.

Ячейку В с(п)ре устанавливают ((!)Нг. 2)

В камеру !3 K(лориметра, шахта которой 25

3;)крывастся крышкой с подпружиненным

lllT()Ko%1 17, установленным в центральном

Огвсрстии !6 кры(нки камеры 15, ;)г(я смешения вешеств (фиг. 3) нажимают иа кнопку штока 17 шахты камеры.

Шток 7, опустивнп)сь, нажимает на кноп1 0 I I IT»к(! Ix0 t(3 C tt Or 0 K.з а и а на 5, B p(>зультатс чего жидкость из пробки-чашKH 3 с (ива(тся (3 стакан 1 я>и ики, сMcп(ивая испытуемые Ве(цества. !

1р«имушсство предлагаемой ячейки (по ср<) I3нсtlèê) (. известив(ми) ОбуслОВлсно с3 Ill(. (. ТВ(. Н Н Ы 31 В(. .1 ИЧ(. Н И(. М П10(0 3ÄÈ Т(. Il;IOHCPCдачи От смс ш(IHHûK в сT Iк()íc вешеств через стакан к камере калоримстра и уменьшением толщины слоя смешанных веществ между тсп IoHpttHHHHIOltlèìè поверхностями 4р стакана ячейки, т. е. улучшенной теп loltepcдачей От смсшанных в стакане ячейки ве(цест(3 к камере калориметра.

Высоту донного конусного в lcT) tla 6 стакана 1 ячейки выбирак)т больше заданного уровня смепганных Вешсств В кольце- 45

Вом зазоре стакана 1 ячейки, а само задание это! о уровня обеспечивается контролем масс сыпучего вешества и жидкости.

Отношсние Внутреннего диаметра стакана 1

K Дl(d М TP3 ОС tlов(! Н l(Я ДОI! tlÎ! 0 KО)IУ СНОГО

Выступа 6 стакана Оптимально в пределах

От 1,7 до 2,5. Если это отношение меньгне 1,7, то слишком Возрастает глубина слоя сыпучего всшества в кольцевом заЗОР» В СтаКапс ЯЧЕЙКИ, а ЕСЛИ ЭтО ОтпОшение больше 2,5 то слишком уменьшает(. я II,101(tñl;It> T(>II,з О!1(>р(. да(чи. Опт им()л ВHO и От

Holllcние В пределах От !),9 10 1,! днам Tра р;кccHB;IT(.ля 12 к диаметру ocнования конусного выступа 6 стакана 1. Если это отношение меньше 0,9 или больше 1,1, то жидкость из пробки-чашки 3 сливается на сы пучее ве(цество в кольцевом зазоре стакана неравномерно.

Угол конусности рассеивателя 12 оптимален в пределах от 40 до 50, так как при большем угле конусности жидкость 4 из пробкичашки 3 при опускании конусного клапана 5 с рассеивателем 12 попадает на стенки стакана

1, а при меньшем угле конусности попадает на конусный донный выступ 6 стакана I.

Выполнение пробки-чашки, клапана, штока и рассеивателя из гидрофобного материала обеспечивает полный слив жидкости из пробки-чашки и соблюдение заданного значения жидкотвердого отношения с требуемой точностью.

Выполнение стакана ячейки из материала, не смачиваемого продуктами взаимодействия испытуемых Bc(цеств, позволяет использовать ячейку многократно, что имеет значиTcëьный экономический эффект.

Измерения с ячейкой смешения позволяют повысить точность определения тепловой мошности взаимодействия сыпучего и жидкого веществ.

Фор,((у.(а «зобретения

1. Ячейка для смешения сыпучего и жидKoI о вешеств в калориметре, содержащая разме(ценный в камере калориметра стакан с пустотелой пробкой-чашкой, имеющей донное конусное отверстие для запорного конусного клапана, отл«чающаяся тем, что, с целью повышения точности измерения теплоты взаимодействия смешиваемых в стакане ячейки веществ за счет улучшения теплоHcðåäà÷è от смешанныx в стакане ячейки вешеств к камере, донья стакана и камеры

Выполнены в ниде сопряженных конусных выступов, а клапан снабжен конусной пробкой с рассеи вателем на подпружиненном штоке, проходящем через центральное отверстие пробки-чашки и заканчиваюшемся кнопкой, причем высота донного конусного выступа стакана больше заданного уровня смешиваемых в стакане веществ, отношения внутреннего диаметра стакана к диаметру рассеивателя и к диаметру основания донного выступа стакана составляют соответственно 1,7 — 2,5 и 0,9 — 1,1, а угол конусности рассеивателя — в пределах 40 — 50 .

2. Ячейка по и. 1, от.)ичающаясч тем, что пробка-чашка и клапан с рассеивателем и штоком выполнены из гидрофобного материала.

3. Ячейка по пп. и 2, от.(ичающаяся тем, что, с целью обеспечения многократного использования ячейки, стакан ячейки выполнен из материала, не смачиваемого продуктами взаимодействия смешанных

В ячейке вешеств.

l5 Iÿïç

U авиа.2

1515073

12 (.осганиг« ль l:. 1!1ная ! eдалтор Л Ренин Тепрел!!. l3e ðeс Корректор Н. Король

Заказ 6268,4 Ти раж 573 1lолписное

BHl!HHl4 Гос! дарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ (e5e Р

113035, Москва, Ж- 35, Рауьиская наб., д. 4, 5

Производственно-издательский комбинат «!1атент», г Ужгород, ул. Гагарина, 101