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" Calorimètre pour liquides, vapeurs ou gaz en écoulement ".
Des calorimètres pour liquides, vapeurs ou gaz en écou- lement, dans lesquels un courant partiel de l'agent en écou- lement correspondant à la quantité de ce dernier est conduit à travers le calorimètre et est reconduit à l'agent en écou- lementsont connus en eux-mêmes. Un échange de chaleur a lieu dans le calorimètre; cet échange est mesuré et en partant de cette mesure on calcule les calories présentes dans l'agent en écoulement.
Dans les calorimètres connus de cette espèce, qui sont employés par exemple pour déterminer la consommation de chaleur résultant de la fourniture ou distribution d'eau chaude dans les habitations, la chaleur présente dans le cou- rant partiel est indiquée, pendant le soutirage d'eau ohau- 'de, à un bottier de mesure métallique refroidi par l'air,dans lequel est monté un mesureur de quantité de chaleur à évapora- tion. Les mesures calorimétriques effectuées avec ces calori- mètres sont imprécises et irrégulières; elles ne correspon- dent pas à la vraie consommation de chaleur, qui dépend à un
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haut degré de la vitesse à laquelle l'eau chaude est sou- tirée.
La présente invention concerne un calorimètre de l'es- pèce décrite, avec lequel des mensurations beaucoup plus précises peuvent être obtenues même lorsque la vitesse d'é- coulement des liquides, vapeurs ou gaz en écoulement fluctue fortement. Elle repose sur le nouveau principe, suivant le- quel on utilise un liquide auxiliaire qui se trouve en rela- tion d'échange thermique avec le courant partiel,et l'on me- sure cet échange thermique en faisant agir le liquide sur des organes mesureurs convenables ,par exemple sur des élé- ments ou couples thermoélectriques ou sur des mesureurs de quantité de chaleur à évaporation.
Le calorimètre conforme à l'invention consiste donc en un réservoir qui contient un tuyau d'échange thermique parcouru par le courant partiel et des organes 0 mesureurs, par exemple des couples thermoélec- triques ou des parties de ceux-ci ou un mesureur de quantité de chaleur à évaporation, ainsi qu'un liquide qui entoure le tuyau d'échange thermique et les organes mesureurs conte- nus dans le récipient. Le liquide doit être de nature telle que sa quantité dans le récipient reste constante; il ne peut donc pratiquement pas être vaporisé ou décomposé par la quantité de chaleur amenée. Des liquides qui conviennent très bien sont les huiles animales, végétales et minérales ayant un point d'ébullition suffisamment haut.
Le calorimètre con- forme à l'invention comprend avec avantage un réservoir sus- pendu par exemple à l'aide d'une pièce en T dans la conduite principale de l'agent à mesurer ,avec un tuyau d'échange ther- mique introduisant le courant partiel par le haut dans le ré- cipient et le conduisant de nouveau au dehoxs à la partie su- périeure, ce tuyau pouvant être en forme d'U, de forme ondu- lée ou de forme hélicoïdale ou spirale .
Dans ce cas il se forme dans le liquide du @ des couches de températu- res différentes ; les différences de températures entre ces
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couches sont si fortes que, pour un écart suffisant entre le point le plus bas du tuyau d'échange thermique et le fond du récipient, la couche de liquide qui repose sur ledit fond a la température pratiquement constante du liquide à mesurer, même pour une grande vitesse d'écoulement.
Dans ce cas on peut donc coucher sur le fond du récipient les soudures froides d'une pile thermoélectrique employée pour la mesure de l'échange thermique, tandis que les soudures chaudes de la pile thermoélectrique sont logées les unes au-dessus des autres dans la partie supérieure de la colonne de liquide contenue dans le récipient, le cas échéant aussi en contact direct avec le tuyau d'échange thermique. Les soudures froi- des de la pile thermoélectrique peuvent toutefois être pla- cées dans l'air hors du récipient ou être logées dans un récipient séparé rempli d'un liquide auxiliaire ,par exemple de l'eau froide.
D'autres détails de l'invention sont décrits ci-après en référence au dessin/qui représente différentes formes de réalisation du nouveau oalorimètre .
La fig. 1 est une coupe à travers une forme de réalisation du calorimètre, la fig. 2, une coupe décalée de 90 par rapport à la fig.l, la fig. 3 , une coupe suivant la ligne 1-1 de la fig. l, la f ig. 4, une coupe suivant la ligne II-II de la f ig. 2, la f ig. 5, une coupe à travers une variante du calorimètre et la fig. 6, une coupe à travers une variante du récipient du calorimètre.
Le calorimètre représenté aux fig. 1 à 4 consiste en un récipient 1, fermé à la partie supérieure par une pièce calori- fuge 2 percée d'un canal 3 d'évacuation d'air.
Dans le récipient 1, qui est rempli d'huile jusqu'à la li- gne 4, se trouve un tuyau d'échange thermique 5 monté dans la pièce 2. Celle-ci porte en outre les soudures chaudes 6 superpo-
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sées d'une pile thermoéleetrique dont les soudures froides 7 sont logées horizontalement au moyen d'une pièce isolante 8 sur le fond du récipient 1. 9 désigne les deux bornes de connexion de la pile thermoélectrique, qui sont montées sur la pièce 2. Dans celle-ci est ménagé un éyidement taraudé 10, dans lequel est vissé le pied fileté 11 d'une pièce 12 en forme de T, laquelle sert au montage du calorimètre dans la conduite de l'agent en écoulement.
La pièce en T, 12, @ contient une plaque d'arrêt 13 ou un organe analogue et,dans le pied 11, des canaux 14 paur le courant partiel dérivé,qui communiquent avec le tuyau d'échange thermique 5. Le calori- mètre fonctionne comme suit :
Le courant partiel dérivé de la conduite, de l'agent en écoulement,par exemple d'une conduite d'eau chaude lorsqu'on en soutire de l'eau chaude, cède d'abord de la chaleur au tuyau d'échange thermique , qui a son tour échauffe l'huile contenue dans le récipient. Il en résulte la formation de cou- ches d'huile à des températures différentes. La température la plus élevée s'établir dans le haut, la plus basse, dans le bas.
La stratification des températures s'établit progressi- vement avec l'amenée de chaleur et les soudures chaudes su- perposées des couples ou éléments thermoélectriques s'échauf- fent successivement. La couche reposant sur le fond ne s'é- chauffe pas et forme l'entourage constant des soudures froi- des des couples thermoélectriques. La force thermoélectrique engendrée de cette manière est mesurée au moyen d'un compteur d'électricité, Pendant l'échauffement de l'huile par le cou- rant partiel, de la chaleur est cédée simultanément à l'air extérieur par la paroi du récipient. Pour régler cette émis- sion de ohaleur on peut munir la paroi de nervures ou autres saillies.
Lorsque le courant de l'agent à mesurer s'arrête, par exemple quand on arrête le soutirage d'eau chaude, l'hui- le se refroidit lentement et de ce fait la force thermoêlec-
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trique, qui continue cependant d'être mesurée par le compteur, tombe aussi . Lorsque l'agent à mesurer recommence à couler, par exemple quand on soutire de nouveau de l'eau chaude, de la chaleur est de nouveau fournie à l'huile et le processus se répète.
La forme d'exécution du.calorimètre représentée à la fig. 5 ne se distingue de celle des f ig. 1 à 4 qu'au ce que le récipient 1 est pourvu d'une chemise de refroidissement 15 pour liquide , et en ce que les soudures chaudes 6 de la pile thermoélectrique sont en contact direct avec le coté extérieur du tuyau d'échange thermique 5.
A la fig. 6, on a représenté une autreforme de réalisa- tion du récipient 1, dans laquelle la partie supérieure du récipient et la partie inférieure sont réunies entre elles par un manchon calorifuge 16 et dans laquelle la partie infé- rieure est pourvue d'un chapeau calorifuge 17, qui peut con- tenir des mélanges de sels qui refroidissent la partie infé- rieure à une température constante.
Au lieu d'un liquide on peut aussi employer deux liqui- des différents, non miscibles entre eux, superposés de façon telle que les soudures chaudes et froides se trouvent dans des liquides différents , ce qui facilite le maintien à tem- pérature constante de la couche inférieure avec les soudures froides.
La pile thermoélectrique peut aussi être remplacée par un mesureur de quantité c e- chaleur à évaporation, qui consis- te en un cylindre gradué avec du liquide , qui est vaporisé par la chaleur absorbée par l'huile .
Le calorimètre conforme à l'invention ne convient pas seulement pour la mesure de la chaleur ; il peut aussi être employé pour les mesures des quantités de froid.
REVENDICATIONS.
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