Калориметр

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение Белорусского государственного университета Научно-исследовательский институт физико-химических проблем(72) Авторы Павлечко Евгений Владимирович Блохин Андрей Викторович Кабо Андрей Геннадьевич Кабо Геннадий Яковлевич(73) Патентообладатель Учреждение Белорусского государственного университета Научно-исследовательский институт физико-химических проблем(57) Калориметр, содержащий калориметрический сосуд, емкость для вещества, реакционный сосуд, мешалку реакционного сосуда и привод мешалки, которые установлены в изотермической оболочке, отличающийся тем, что мешалка реакционного сосуда выполнена магнитного типа, ее якорь расположен на дне реакционного сосуда, а приводной магнит ее привода жестко закреплен на дне калориметрического сосуда.(56) 1. Скуратов С.М. Термохимия (ч. 2). Основные методики, используемые для получения термохимических данных / С.М.Скуратов, В.П.Колесов, А.Ф.Воробьев. - М. Изд-во Моск. университета. - 1966. - 434 с. 2. Интернет-портал фирмы 8 Электронный ресурс / Режим доступа ///80-. - Дата доступа 08.10.2011 (прототип). 82752012.06.30 Полезная модель относится к приборостроению, а более конкретно к устройству калориметра, предназначенного для использования в заводских лабораториях топливноэнергетического комплекса, лабораториях НИИ, выполняющих работы по разработке технологии производства и применения новых типов веществ, в учебных лабораториях вузов. Известны калориметры с изотермической оболочкой. Такие калориметры имеют изотермическую оболочку с размещенными внутри нее ячейками для исходных веществ, реакционным сосудом, мешалкой калориметрического сосуда и смесительным механизмом с внешним управлением 1. Все элементы, особенно механизм перемешивания реакционного сосуда (мешалка), требуют применения специального типа эластичных уплотнительных элементов. Ввиду необходимости выполнения операций по сборке-разборке ячеек калориметра и необходимости постоянного вращения привода мешалки во время работы калориметра,все эластичные уплотнительные элементы являются быстро изнашиваемыми деталями. Износ (повреждение) уплотнений приводит к проникновению паров воды в ячейки калориметра, что делает невозможным выполнение измерений. Изменение механических параметров уплотнения вращающихся частей перемешивающего устройства приводит к нестабильной работе прибора в целом. В серийно выпускаемом калориметре, содержащем калориметрический сосуд, емкость для вещества, реакционный сосуд, мешалку реакционного сосуда и привод мешалки, которые установлены в изотермической оболочке, перемешивание в реакционном сосуде осуществляется миниатюрной лопастной мешалкой, ось которой выполнена из специального типа нержавеющей стали с обязательной полировкой поверхности 2. Уплотнительные элементы, выполненные из специального типа резины, не обеспечивают полной герметичности системы при изменении внутри нее давления, что обычно происходит при протекании многих химических реакций. Технология изготовления надежных в широком диапазоне температур эластичных уплотнительных элементов сложна, разрабатывается каждой фирмой-изготовителем индивидуально. Все это приводит к высокой стоимости указанных элементов. Также в связи с длительным интервалом времени измерений большинства реакций возникает коррозия в элементах устройства перемешивания, приводящая к полной неработоспособности прибора. Задачей полезной модели является изменение конструкции прибора таким образом,чтобы полностью отказаться от использования уплотнительных элементов в узлах вращения и уменьшить количество уплотнительных элементов в неподвижных узлах для снижения себестоимости производства и расходов при эксплуатации прибора. Достигаемый технический результат заключается в упрощении конструкции калориметра, применении широко распространенных материалов и серийно выпускаемых элементов и, в результате,в снижении себестоимости калориметра и повышении точности измерений. Указанная задача достигается тем, что калориметр, содержащий калориметрический сосуд, емкость для вещества, реакционный сосуд, мешалку реакционного сосуда и привод мешалки, которые установлены в изотермической оболочке, причем мешалка реакционного сосуда выполнена магнитного типа, ее якорь расположен на дне реакционного сосуда, а приводной магнит жестко закреплен на дне калориметрического сосуда. Использование мешалки магнитного типа, жесткое закрепление приводного магнита на дне калориметрического сосуда при одновременном вращении относительно него реакционного сосуда позволяет избежать необходимости применения уплотнительных элементов для вращающихся узлов (ось мешалки в калориметре с традиционной компоновкой). Использование серийно выпускаемых магнитных якорей с тефлоновым покрытием позволило работать с большинством реакционных сред. Они дешевы и легко заменяются при повреждении. На приведенной фигуре представлен поперечный разрез калориметра. 2 82752012.06.30 Калориметр содержит калориметрический сосуд 1, емкость 2 для вещества, реакционный сосуд 3, вертикально установленную мешалку 4 с лопастями 5 и привод мешалки, которые установлены в изотермической оболочке. Калориметрический сосуд 1 снабжен крышкой 7 и датчиком температуры 11, мешалка 4 реакционного сосуда выполнена магнитного типа и содержит якорь, который расположен на дне реакционного сосуда 3, а также приводной магнит 12, который жестко закреплен на дне калориметрического сосуда 1. На проходящей через крышку 7 оси мешалки 4 реакционного сосуда установлен шкив 8 привода мешалки. Все вышеперечисленные конструктивные элементы помещены в оболочку 9 с крышкой 10. Подготовка калориметра к работе происходит следующим образом. Исходные вещества помещаются в емкость 2 для вещества и реакционный сосуд 3. Далее выполняется сборка прибора. Крутящий момент подается от внешнего приводного механизма через шкив 8 привода мешалки. Тип приводного механизма (мощность и частота вращения) зависит от задачи исследования и определяется оператором прибора самостоятельно. В калориметрический сосуд 1 заливается дистиллированная вода. Отдельные этапы эксперимента идентичны аналогичным этапам прототипа включение прибора, выдержка для стабилизации рабочих характеристик, снятие термограммы. Смешение веществ осуществляется вручную, путем нажатия на силиконовый поршень-пробку 6. Испытания показали высокую надежность разработанного калориметра. Полученная точность 0,2 значительно выше точности прототипа (точность 8 е 1 агат 80 0,5 ). Единственный кольцевой уплотнительный элемент в рабочем режиме не подвергается циклическим воздействиям и является легкоизготавливаемым. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3