Способ определения тепловыделепий в материалах в ходе экзотермической реакции

 

О ТГИ С А Н И Е 286289

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Рвсоублик

Зависимое от авт, свидетельства №

Заявлено 21.ГП.1969 (№ 1319389/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 10.XI.1970. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 81.1971

Кл. 421, 16/01

МПК б Olk 17/08

УДК 536.664(088.8) Комитет ло делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Заявитель

И. Б. Заседателев, Ю. И. Кузнеченков и Г. В. Мишин

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт

«Теплопроект»

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЙ

В МАТЕРИАЛАХ В ХОДЕ ЭКЗОТЕРМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ

Изобретение относится к области определения тепловыделений при экзотермических химических реакциях, протекающих в материале или системе материалов при внешнем тепловом воздействии.

Известен способ определения кинетики тепловыделений в дифференциальном калориметре, когда тепловыделения исследуемого материала в рабочем калориметре воспроизводятся в эталонном калориметре, и тепловыделенгя характеризуются расходом электроэнерги I на прогрев эталонного тела.

Однако при проведении исследований в изотермическом режиме, часто возникает непреодолимая трудность в обеспечении постоянства температуры исследуемого тела. В процессе испытаний при неизменных граничных условиях калориметра (в воздушной или водной средах) внутренние тепловыделения приводят к повышению температуры исследуемого тела, |то искажает изотермический характер процесса и требует сложного пересчета полученных значений тепловыделений с учетом фактически замеренных температурных режимов процесса. *

Поскольку при различных температурах изотермического режима, а также непосредственно в процессе испытаний интенсивность тепловыделений меняется в широких пределах, попытки регулирования теплоотдачи калориметра для сохранения постоянства температуры в калориметре путем изменения степени изоляции его успеха не имели.

UQ;IbIQ изобретения является обеспечение гарантированного постоянства температуры исследуемого материала в течение всего периода испытания при любом температурном уровне изотермического режима.

Это достигается путем автоматического из10 менения во времени расхода воздуха в воздушном зазоре калориметра соответственно измеренному перепаду температуры между исследуемым материалом и окружающей средой. По изменению расхода электроэнергии

15 судят об измеряемой величине. Этим достигается регулирование интенсивности теплообмена между сосудами калориметра и окружающей средой.

20 При этом в системе дифференциального калориметра обеспечивается увеличение теплосъема с рабочего сосуда с исследуемым материалом при увеличении интенсивности тепловыделений.

25 При снижении интенсивности тепловыделений теплосьем с рабочего сосуда уменьшается.

Об измеряемой величине судят по изменени|о расхода электроэнергии.

В целях обеспечения надежности регулиро30 гания задаваемая разность между температу286289

Предмет изобретения

1 1

)1

17, 7 т

1 1

|

Составитель И. И. Дубсон

Техред Т. П. Курилко Корректор Л. Л. Евдонов

Редактор А. В. Корнеев

Заказ 38511!3 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Миписгров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 рой материала в рабочем сосуде и постоянной температурой среды составляет 0,2 — 0,3 С.

Таким образом, получаемые при этом данные по тепловыделенпям совершенно точно соответствуют изотермическим условиям процесса, существенно сокращают трудоемкость обработки экспериментальных данных и более надежно обеспечивают получение температурной функции процесса тепловыделений.

Изобретение иллюстрируется чертежом.

В рабочий сосуд 1 дифференциального калориметра помещается исследуемый материал

2, в другой сосуд 8 — эталонное тело 4.

Каждый из сосудов закрывается кожухом 5, имеющим теплоизоляцию 6. Помимо дифференциальной термопары 7, обеспечивающей регулирование нагрева эталонного тела, устанавливается дифференциальная термопаря 8, замеряющая разность температур между исследуемым телом и воздушной средой в термостате 9.

При поддержании в термостате изотермического режима температура в исследуемом материале за счет тепловыделений начиняет повышаться.

При повышении температуры на 0,5 — 1 С величина э.д.с., возникающая в дифференциальной термопаре 8. является импульсом, который через микроамперметр 10, реле 11, реверсивный двигатель 12 автотрансформатора 18 пускает электродвигатель 14 вентилятора 15, установленного в камере давления 16 и затем регулирует число оборотов электродвигателя.

Воздушная среда из камеры давления поступает в коаксиальные зазоры 17, увеличивая теплосъем с рабочего и эталонного сосудов дифференциального калориметра, поддерживая в исследуемом материале постоянную re»пературу.

Способ определения гепловыделений в мате15 риалах в ходе экзотермической реакции путем определения и сравнения количества выделившегося тепла в исследуемом и эталонном материалах, помещенных в дифференциальный калориметр с воздушными зазорами между

20 теплоизоляцией и исследуемым и эталонным материалами, отличающийся тем, что, с целью получения тепловыделений при строго пзотерм ическом режиме, измеряют перепад темчературы между исследуемым материалом и ок25 ружающей средой, в соответствии с ним изменягот во времени расход воздуха в воздушном зазоре калориметров и по изменению расхода электроэнергии судят об измеряемой величине.