Термостат

Реферат: Термостат для визначення максимальної вологоємкості вугілля має одну робочу камеру, усередині якої знаходиться дволопатева мішалка та теплоносій. У робочу камеру встановлено нагрівальний елемент, який пов'язаний з блоком автоматичного регулювання температури та ефективні повітроводи вентиляції, що дає змогу зменшити тривалість кондиціювання, підвищити точність результатів експерименту та збільшити продуктивність устатковання. UA 121803 U (54) ТЕРМОСТАТ UA 121803 U UA 121803 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі апаратурного та приладового оформлення лабораторій у вугільній та коксохімічній промисловості, зокрема до устаткування для визначення максимальної вологоємкості вугілля. За виконаним пошуком були визначені аналоги та прототип корисної моделі. Відомий термостат [1], в якому за допомогою рідинного теплоносія підтримувати постійну температуру реагентів у хімічній промисловості з високою точністю. Термостат складається з двох камер - робочої та підготовчої, які заповнені теплоносієм, нагрівач, встановлений в підготовчій камері, теплообмінник, циркуляційний насос теплообмінника, блок управління. Трубчатий теплообмінник розміщений в підготовчій камері, його витки охоплюють нагрівач, вхідний патрубок теплоносія, який розміщений у верхній частині підготовчої камери. Термостат дозволяє створювати рівень температури теплоносія у широкому діапазоні температур від 15 до 90 °C і забезпечувати підтримку певного необхідного значення з цього інтервалу з високою точністю ± 0,1 °C. Недоліком даного технічного рішення є складність конструкції: наявність двох камер (робочої та підготовчої), а також застосування водного теплоносія у повітряному термостаті. Також відомий термостат [2], який має корпус, поділений на дві камери - робочу і підготовчу, які заповнені теплоносієм. У робочій камері розташована мішалка, термостатуючий об'єкт та теплообмінник, по яких циркулює (перекачується циркуляційним насосом) теплоносій з підготовчої камери. У підготовчій камері розміщено нагрівач. Пристрій дозволяє термостатувати вироби типу термометрів. До недоліків даного пристрою-аналога належать складність конструкції: наявність двох камер, а також складність підготовки водного теплоносія. У термостаті не створено умов для забезпечення рівномірності температурного поля у всьому об'ємі термостата. Як найближчий аналог (прототипу) вибрано термостат [3], конструкція якого наведена у ГОСТ 8858-93 "Вугілля буре кам'яне та антрацит. Методи визначення максимальної вологоємкості", який складається з двох камер - робочої та підготовчої. Підготовча камера складається з резервуара, заповненого теплоносієм (водою), нагрівального та охолоджуючого елементів, циркуляційного насоса для забезпечення циркуляції води через посудину для кондиціонування при збереженні температури (30,0±0,1)°С. Робоча камера для кондиціонування вугілля має вигляд двостінного посуду з нержавіючої сталі або мідного листа, який використовується як теплообмінник, з двостінною кришкою з двох частин. Кришка та посудина вкриті ізоляційним кожухом з пінистої гуми. Кожна половина кришки зверху закріплена трьома затискачами. На дні встановлено піддон для 6 бюксів. Всередину термостату залито пульпа сульфату калію. Недоліком даного технічного рішення є складність конструкції: наявність двох камер (робочої та підготовчої), тривала підготовка водного теплоносія, неефективний нагрів внутрішнього обсягу робочої камери, а також тривале кондиціонування вугілля (6 годин) та обмежена кількість встановлених до термостата проб вугілля (6 бюксів тільки визначеного типорозміру). В основу корисної моделі поставлена задача - отримання однієї робочої камери термостата, що дозволяє вдосконалити конструкцію, а також введення ефективних повітроводів вентиляції та нагрівального елемента, розміщеного під повітроводами вентиляції усередині термостата, для зменшення тривалості кондиціонування (з 6 до 3 годин) та збільшення продуктивності устаткування (збільшення кількості досліджених проб). Поставлена задача вирішується вдосконаленням конструкції термостата, який має одну робочу камеру, усередині якої знаходиться дволопатева мішалка та теплоносій, встановлено нагрівальний елемент, який пов'язаний з блоком автоматичного регулювання температури та ефективні повітроводи вентиляції. Перевага запропонованого термостата полягає в тому, що завдяки цим введеним конструктивним рішенням було вдосконалено конструкцію устаткування при одночасному зменшенні тривалості кондиціювання та збільшенні продуктивності устаткування. Застосовано автоматичний блок регулювання температури, який автоматично компенсує похибку термоелектричного перетворювача ТХК (термопара хромель-копель). Технічна суть наведеного пристрою пояснюється наступними зображеннями, на яких наведено загальний вигляд робочої камери термостата з автоматичним блоком регулювання температури (Фіг. 1) та схема робочої камери термостата (Фіг. 2). Корисна модель термостата складається з однієї робочої камери, яка має двостінний корпус (8), автоматичного блока регулювання температури (В) з термоелектричним перетворювачем (4) та каліброваним термометром (0-50,0)±0,1° С (3). У робочій камері, на теплоізоляційній 1 UA 121803 U 5 10 15 20 25 30 35 кришці (1) зверху встановлено електродвигун, який працює зі швидкістю 1500 об/хв., термоелектричний перетворювач ТХК (4) та калібрований термометр (3), а знизу знаходяться повітроводи вентиляції (5), дволопатева мішалка (6), яка обертається у бронзовій втулці (7) та нагрівальний елемент (2). На дні робочої камери термостата встановлена підставка під бюкси (9). Нижня частина робочої камери термостата заповнена суспензією сульфата калію (10), 3 об'ємом 1 дм . Підготовка та робота термостата. На дно робочої камери термостата (А) заливають суспензію сульфату калію (10) у обсязі 1 3 дм . Вмикають автоматичний блок регулювання температури (В), який починає за пропорційнодиференціально-інтегральним законом задавати, регулювати, контролювати та підтримувати температуру в робочій камері термостата (А), виходячи на температурний режим на рівні (30,0±0,1)°С. Вихід на температурний режим відбувається протягом одного часу. Після виходу на температурний режим відкривають кришку робочої камери термостата, встановлюють бюкси з дослідженим вугіллям на підставку під бюкси (9), знімають з них кришки та закривають робочу камеру. Проводять витримку у робочій камері термостата (А) протягом 3 годин, перевіряючи кожні півгодини температуру за допомогою каліброваного термометра (3). По закінченні кондиціювання вимикають автоматичний блок регулювання температури (В). Відкривають кришку робочої камери термостата та встановлюють її на підставку, закривають бюкси та достають їх для подальшого зважування. Запропонований пристрій дає можливість вдосконалити конструкцію термостата, який має одну робочу камеру, усередині якої знаходиться дволопатева мішалка та теплоносій, встановлено нагрівальний елемент, який пов'язаний з блоком автоматичного регулювання температури та ефективні повітроводи вентиляції, що дає змогу зменшити тривалість кондиціювання, підвищити точність результатів експерименту та збільшити продуктивність устаткування. Таким чином, сукупність запропонованих ознак дозволяє забезпечити в повному об'ємі очікуваний результат. Джерела інформації: 1. Пат. 2127150 Российская Федерация, МПК B01L 7/00, B01L 7/02, A61G 11/00. Термостат /Ермоленко Л.С; заявл. 05.12.1997; опубл. 10.03.1999. 2. Пат. N 62-193654 Япония, МПК В01L 11/02. Термостат /заявл. 30.11.1985; опубл. 11.01.1987. 3. Угли бурые, каменные и антрацит. Метод определения максимальной влагоемкости: ГОСТ 8858-93 (ИСО 1018-75). -[Действующий от 1997-07-01]. - К.: Госстандарт Украины, 1996. 15 с. - (Межгосударственный стандарт). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 Термостат для визначення максимальної вологоємкості вугілля, який має одну робочу камеру, усередині якої знаходиться дволопатева мішалка та теплоносій, який відрізняється тим, що у робочу камеру встановлено нагрівальний елемент, який пов'язаний з блоком автоматичного регулювання температури та ефективні повітроводи вентиляції, що дає змогу зменшити тривалість кондиціювання, підвищити точність результатів експерименту та збільшити продуктивність устатковання. 2 UA 121803 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3