143182. lajstromszámú szabadalom • Adiabatikus koloriméter
Megjelent: 1956. augusztus hó 1-én ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 143.182. SZÁM . U-r-r:—'-42. i. 3-20. OSZTÁLY — Ga-361. ALAPSZÁM KÖNYVTÁR lil_0 Adiabatikus kaloriméter Gál Ernő oki. vegyészmérnök, Budapest, 55,5% részarányban, Bodnár László oki. vegyészmérnök, Esztergom, 22,25% részarányban, és Földiák János oki. gépészmérnök, Budapest, 22,25% részarányban A bejelentés napja: 1955. február 23. A szilárd és cseppfolyós tüzelőanyagok égésmelegének és fűtőértékének meghatározása Berthelot— Mahler-féle kaloriméterekkel történik. Az eddigiekben használt eljárás. szerint a vizsgálandó tüzelőanyagot nyomás alatt (20—25 atm.) oxigénnel elégetjük, az égéshőt víznek adjuk át, és a víz hőfokának emelkedéséből számítjuk ki az égésmeleget. A kalorimétert szigetelő vízköpeny veszi kőiül, ennek ellenére azonban hőkicserélődés történik a környező levegő felé. Ezen hőkicserélődésnek mértékét külön elő- és utókísérlettel kell mep állapítani, és az égésmeleg számításánál figyelembe venni, mely célból bonyolult korrekciós számítási műveleteket kell végezni. Az elő- és utókísérlet háromszorosra növeli a méréshez szükséges időt. Az elő- és utókísérlet elkerülhető akkor, ha az égést hőkicserélődéstől mentesen, adiabatikusan hajtjuk végre. Ezért a találmány szerint a kaloriméter szigetelő vízköpenyét a mérés egész tartama alatt ugyanolyan hőfokon tartjuk, amilyen hőfokra a kalorimétervíz a mérés alatt emelkedik, így a belső és külső víz hőfok azonos lévén, nincs hőkicserélődés és ennek eredményeképpen elő- és utókísérlet, valamint korrekciós számítás szükségtelen. A. találmányt, annak példaképpeni kiviteli alakját szemléltető csatolt rajzokkal kapcsolatos alábbi leírás ismerteti bővebben: Az 1. ábra a kalorimétert metszetben mutatja, a 2. ábra a kaloriméterben végbemenő égés hőkic-serélődésmentes- lefolyását automatikusan megvalósító úgyn. adiabatizáló berendezést szemlélteti vázlatosan. 1. az égetőbomba, melyet a 2 kalorimétervíz vesz körül, amelynek az égésmeleget átadjuk. 3 a kalorimétervizet befogadó edény belső fala, amelyet a 4 szigetelő légréteg és az 5 külső köpeny vesz körül. A környezetet képező 6 külső vízköpenvt a 7 edény tartalmazza, melyet hőszigetelő vagy ilyen bélésű, szilárdásgilag is megfelelő anyagú, pl. bakelit, vagy más műanyagból levő 8 doboz vesz körül. A külső víztér vízbevezető csatlakozását 9 és a vízelvezető csövet 10 jelöli. 11 a kalorimétervíz keverő és 12 a külsőköpenyvíz keverő és cirkuláltató szerkezetei, melyek meghajtását közlőmű révén a 13 motor végzi. A belső és külső fürdők hőmérsékletét a 14 Beekmann-hőmérő és a 15, illetve 16 ellenálláshőmérők mérik. 17 a külső víz fűtőszerve. Az adiabatizáló berendezés a 2. ábrán kapcsolási vázlaíszerűen van szemléltetve, melynek eredményvonallal megjelölt részei a 18 villamos ellenállás hőmérő, a 19 erősítő, a 20 kiértékelő és a 21 áramforrás (anódpótló). A 2,belső és 6 külső vízterek hőmérsékletét ugyanabba a 18 Wheatstonehídba kapcsolt ellenálláshőmérők ellenőrzik. 18a és 18b a belső, illetve külső vízterekben levő 15, illetve 16 hőérzékelő szervekhez való csatlakozásokat jelölik. A vízterek legkisebb hőmérsékletkülönbsége esetén a hídegyensúly felborul. A váltófeszültséggel táplált híd indikátor ágán ennek következtében keletkező jelet a 19 erősítő révén elektroncsövekkel felerősítve a 20 kiértékelőbe (fázisdetektorba) vezetjük, mely kiértékeli a belső és külső víztér hőmérsékletkülönbségét és önműködően gondoskodik arról, hogy ha a belső 2 víztér hőmérséklete magasabb, akkor a 20 a relét azonnal működteti és a külső 6 víztérben lévő 17 fűtőtest bekapcsolásával annak hőfokát emeli. Ilymódon az adiabatizáló berendezés automatikusan azonos értéken tartja a két víztér hőmérsékletét és megakadályozza a kaloriméter víz és a környezete közötti hőkicserélődést. A mérés lefolytatása: A kalorimetrálás az általános kalorimetrálási szabályoknak (megfelelően temperált helyiség, hőegyensúly stb.) fokozott mértékű betartása mellett végzendő. A mérés csak akkor kezdhető, ha az automata az indítási állapothoz képest valamilyen kapcsolást — akár bekapcsolást, akár kikapcsolást legalább egyszer már végzett, vagyis működési próbát ajánlatos végezni. A begyújtás után a belső víz hőfoka emelkedni kezd. A hőátadás után leolvassuk a víz végső hőfokát. A végső és kezdeti hőfokok különbsége adja a hőfokemelkedést az (utókisérlet természetesen elmarad). A hőemelkedés a vízértékkel szorozva közvetlenül adja a képződött égésmeleget. Az eljárás a Berthelot—Mahlereljárással szemben a következő előnyökkel jár. 1. .4 mérés pontosabb, mert nincs hőkicserélő
