Устройство для определения коэффициента теплопроводности строительных и изоляционных материалов

 

УСТРОТЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОД . ; нести СТРОИТЕЛЬНЫХ и 143ОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее блоки нагрева и охлаждения термостатируемых плит с источниками нагрева и охпажцення , установленными между плитами и теплообменниками, соединенными последивательно в замкнутый контур с насосом , отличающееся тем,что, с целью повыщения производительности и эффективности, устройство дополнительно содержит промежуточный блок, состоящий из проточного теплообменника и примыкающих к не.му с двух сторон термостатируемых плит, причем блоки нагрева и охлаждения соединены параллельно через вентипи между собой, а также с термостатом , насосом и промежуточным бло« ком.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ .СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

300 G 01й25/18 .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

««

В «

° «В

Ю

baal

4Я

4Р

К>

©©

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИ ГЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ.(21 ) 3377 S62/1 8-25 (.22) 07.01.82 (46) 07.06.83. Бюп. № 21 (72) С;О. Филин,. Ю.A.Смирнов и И.Л.Шварцман .. (71 ) Специальное конструкторско-технологическое .бюро компрессорного и хопо.дипьного машиностроения (53) 536.6 (088,8). (56) 1. Авторское свидетельство СССР

% 783661, кп. G 01 N 25 18, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

% 561122, кп. 5 01 N 25/18, 1977 (прототип).. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОД, НОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ.И ИЗОЛЯЦИ„„SU„„! 022023 А QHHb1X МАТЕРИАЛОВ, содержащее блоки нагрева и охпажцення термостатируемых плит с источниками нагрева и охпаждения, установпенными между плитами и теплообменниками, соединенными поспедиватепьно в замкнутый контур с насосом, о т и и ч а .ю щ е е с я тем.что, с целью повышения производитепьности и эффективности, устройство цополнитепьно .содержит промежуточный блок, состоящий из проточного теплообменника и примыкающих к нему с двух сторон термоста тируемых нпит, причем блоки нагрева и охлаждения соединены параппепьно через вентили между собой, а также с. термс статом, насосом и промежуточным бпо» ком.

1 1022023 2

Изобретение относится к исследова. нию теппофизических свойств, технике теплофизического эксперимента веществ, а точнее к устройствам для опредепеиия коэффициента теппопроводности строител ных изоляционных и других неметаппичйских материалов.

Особенностью испытаний вышеуказанных материалов методом измерения стационарного теплового потока через обра10 зец, установленный между двумя термостатируемыми при различных температурах плитами;- является необходимость испытания их в широком диапазоне естест, венных атмосферных температур (от -50 до + 50ОC) при сравнинитепьно небольшом перепаде температур на образце -10—

200С. Система терМостабипизации устройств дпя таких испытаний должна пре .дусматривать возможность нагрева и охлаждения рабочих плит,, Известно устройство дпя обеспечения термостабипизации плит, принцип действия которого заключается в непосредственном отводе тепла от,термостатируемых плит 25 с помощью кипящего холодильного.агента (1 .

Недостатком устройства явпяется спож ность регулирования температуры и невысокая точность ее поддержания, что 30 приводит к высокой погрешности измерения.

Наиболее бпизким к изобретению по технической сущности является устройство дпя определения коэффициента теппопроводности, содержащее блоки нагрева и охлаждения поверхностей, состоя1цие из термостатируемых плит, источников нагрева и охлаждения установпенных между плитами и теплообменниками,сое- 40 диненными поспедоватепьно в замкнутый контур, насос 2.1, Испопьзование промежуточного жидкого теппоноситепя является аибопее проотым и доступным при термостабипизапии 4 нпит. Однако одновременные нагрев и охлаждение его в одном контуре, энергетически нецелесообразно, так как требует бспь.аих затрат мощности источников тепла и холода, особенно при работе

50 в области отрицательных температур, Вместе с этим непепесообразна установ ка источников колода и нагрева отдельно от блоков нагрева и охлаждения, так как это влечет к потерям тепла по длине трубопровода и снижает точность регулировки температур. Известная схема уст» ройства не обеспечивает независимую регулировку температуры каждой ппиты и стабильность температур во времени, при этом нарушение режима работы одного из аппаратов контура приводит к плаванию температур рабочик плит, что вносит погрешность в измерения.

Цепью изобретения является повышение производительности и эффективности устройства.

Указанная цепь достигается тем, что устройство дпя определения коэффициента теппопроводнести строительных и изоляционных материалов, содержащее блоки нагрева и охлаждения термостатируемых плит, 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 двух сторон термостатируемых плит, причем блоки нагрева и охпажцения соединены цараппепьно через вентипи, между собой, а также с теумостатом, насосом и про:межуточным блоком.

На чертеже представлена схема предпоженного устройства, предназначенного дпя исптыния одновременно двух образцов на различных температурных уровнях в диапазоне от -50 до +50 С.

Устройство содержит четыре термостатируемые плиты 1 — 4, термобатареи

5 и 6, проточные термообменники 7 - 9, насос.10, термостат 11 и вентипи 12 и 13. Теппообменник 7, термобатарея 5

М плита 1 составляют блок нагрева, плиты 2 и 3 и теппообменник 8 - промежуточный блок, а теппообменник 9, термобатарея 6 и плита 4 - бпок охлаждения. Образцы 14 и 15 испытываемого материапа размещены между плитами 1, 2 и 3,4. (Теппоизоцяция устройства условно не показана).

Устройство работает следующим образом.

Теплоноситепь, температура которого может поддерживаться на заданном уровне в термостате 11, насосом 10 прокачивается через теплообменник 8 цромежуточного блока и разделяется íà два потока. Верхний поток epåå вентиль 12 проходит теппообменник 7 блока нагрева и возвращается в термостат. Нижний поток через вентиль 13 ltpoxoAHT 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 теппового теппоноситепя на выходе из термостата

11. Таким образом, на плитах 2 и 3 до-. стигается необходимая промежуточная температура Th причем Т op) Т„? Тобол пр

При перекпючении попярности питания одной из термобатарей 5 и 6 обе они могут работать в режиме нагрева йпи охпажде ния.

Измерение непосредственно тепповых потоков температур и других 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 различных температурак. В качестве теплоноситепя может быть иопопьэована вода или антифриз. Предпоженная разветвленная схема контура термостатирования устройства дня определения коэффициента теппопроводности строитепьных и изопяционных материалов отпичается от одноконутрной схемы почти вдвое меньшим энергопотреблением иоточников тепла и вдвое и несколько бопее (за счет сокращения времени выхода уотановки в режим) большей проиэводитепь . ностью устройства Это позволяет попу чить при использовании предложенного устройства не только технический, íî и экономический эффект, связанный с уменьшением себестоимости одного испытания.

1022023 бапанса, а также позволяют регупировать температуру теплоносителя в термостате 11. Термобатарея 5 работает в режиме нагрева: ее горячие спаи обращены к плите 1 а холодные — к теплообменнику 7. Термобатарея 6 работает в режиме охлаждения; ее горячие спаи .обращены к теплообменнику 9, а хоподные — к плите 4. Вследствие этого достигается термостатирование плит 1 и 4 10 при заданных TeMlIepaT x Тхол " Тгор которые устанавливаются регулировкой величины постоянного тока, питающего термобатареи Б и 6. Одновременно происходит нагрев теппоноситепя в нижнем 15 попуконтуре из-за выделения тепла на горячих спаях термобатареи 6 и охлаждение теппоноситепя в верхнем попуконтуре термобатареей 5. При опредепенном соотношении токов питания термобатарей

5 и6 и расходов теплоноситепя в попуконтурах можно попучить равные нагрев и охлаждение теплоноситепя и его температуру на входе в термостат 11, равную температуре его на выходе из Тер- 25 мостата, причем инерционность массы теппоноситепя в термостате гасит возможные копебания его температуры на входе в термостат. При таком режиме работы нагрузка на термостабипиэирую щие эпементы термостата (нагреватель и охпадитель) практически нулевая и они могут быть откпючены, а термостат вы попняет только ропь ресивера. Температура длит 2 и 3 определяется температурой

Составитепь B.. Зайченко

Редактор О. Юрковецкая Техрец Ж. Кастелевич Корректор B. Бутяга

Заказ 4028/34 Тираж 873 Подписное

В1-(ИИПИ Государственного комитета СССР по цепам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, уп. Проектная, 4