Электронагреватель текучей среды

 

К ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ, содержащий корпус, в,котором установлен нагревательный элемент в виде основного модуля из элект: ропроводного материала сотовой структуры с каналами5 перпендикулярными торцам модуля, фазный и нулевой токоподводы которого расположены по торцовым поверхностям модуля, о т л и ч а КЗ щ и и с я тем, что, с целью повышения его безопасности, он снабжен по меньшей мере одним дополнительным идентичным модулем, торцовая поверхность которого с фазным токоподводом примь кает к идентичной поверхности основного модуля, и модули установлены в корпусе, выполненном из электроизоляционного материала , без зазора. i 2. Электронагреватель по п.1, от личающийся тем, что элект (Л ропроводные модули изготовлены из композиционного материала на основе гидрофобной химостойкой пластмассы, преимущественно полиолефинов. J

СОЮЭ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИг1 (б1 .Н 05 В 3/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬТИЙ (21) 3551927/24-07 (22) 14.02.83(46) 30.04.84. Бюл. N. 16 (72) A.Н.Божков, А.Х.Валеев, N.Ñ.Ãopîдинский, Э.А,Каиров, B.N.Ìóõèí, А.П.Слободской и В.И.Филиппов (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования (53) 621.365 419(088.8) (56) 1. Каган Н.Б. и др. Электротермическое оборудование для сельскохозяйственного производства, 1980, с.101, 2. Патент США 11 - 3927300, кл. 219-381, 1975. (54)(57) 1. ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ, содержащий корпус, в котором установлен нагревательный элемент в виде основного модуля из элект„„Ы „„1О89767 ропроводного материала сотовой структуры с каналами, перпендикулярными торцам модуля, фазный и нулевой токоподводы которого расположены по торцовым поверхностям модуля, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения его безопасности, он снабжен по меньшей мере одним дополнительным идентичным модулем, торцовая поверхность которого с фазным токоподводом примыкает к идентичной поверхности основного модуля, и модули установлены в корпусе, выполненном из электроизоляционного материала, без зазора.

2. Электронагреватель по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что электропроводные модули изготовлены из композиционного материала на основе гидрофобной химостойкой пластмассы, преимущественно полиолефинов.

Изобретение относится к электротермии и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для нагрева малоэлектропроводных жид ких сред, 5

Известны и широко применяются электронагреватели жидких сред ljHB пример, воды ) в виде "ТЭН"ов различной конфигурации, в которых корпусом служит облочка ТЭНа, нагревательным элементом — спираль из нихрома, установленная соосно корпусу, а электронзоляцией — периклаз, заполняющий пространство между оболочкой— корпусом ТЭНа и его нагревательным элементом 1 1 ).

Преимуществом ТЭНов в качестве

l нагревателей жидких сред является их электробезопасность, так как корпус

ТЭНа находится не под напряжением и обычно занулен.

Недостатком электронагревателей подобного типа являются сравнительно маленькие значения отношений удельной теплоотдающей поверхности к единице объема ТЭНа, что при допустимых значениях ваттных нагрузок определяет значительную материалоемкость конструкции, Наиболее близким к предлагаемому 30 по технической сущности является электронагреватель:. текучей среды, содержащий корпус, в котором уста" новлен нагревательный элемент в виде модуля из электронроводного материа.ла сотовой структуры с каналами, пер пендикулярными торцам модуля, фазный и нулевой токоподводы которого расположены по торцовым поверхностям модуля Е23. 40

Недостатком этого электронагревателя является то, что его электробезопасность не достигается при неполном покрытии всей сотовой структуры с токоподводами слоем электро- 4s изоляционного материала. Это технически сложно при такой объемной сотовой конструкции и обуславливает увеличение материалоемкости и трудоемкости конструкции., 5О

Цель изобретения - повышение электробезопасности электронагревателя.

Поставленная цель достигается тем что в электронагревателе текучей среды, содержащем корпус, в котором. установлен нагревательный элемент в виде модуля из электропроводного материала сотовой структуры с каналами, перпендикулярными(торцам моду ля, фазный и нулевой токоподводы которого расположены по торцовым поверхностям модуля, установлен по меньшей мере один дополнительный идентичный модуль, торцовая поверхность которого с фазным токоподводом примыкает к идентичной поверхности указанного модуля, и модули установлены в корпусе, выполненном из элект— роизоляционного материала, без зазора.

Электропроводные модули могут быть изготовлены из композиционного материала на основе гидрофобной химостойкой пластмассы, преимуще ственно, полиалефинов.

На фиг. 1 изображен электрона— греватель жидких сред, продольный разрез; на фиг.2 — то же, поперечный разрез; на фиг.3 — место токоподвода в стыке модулей.

Корпус 1 электронагревателя. выполнен из полипропилена (злектроизоляционного материала ) в форме цилиндра. На торцовых поверхностях корпуса имеются отверстия с фланцами для под водящих н отводящих трубопроводов.

Бнутри корпуса размещены, например, два объемных модуля 2 нз электропроводного композиционного материала на основе гидрофобной химостойкой пластмассы (например, полипропилена 1,изготовленных методом литья. Каждый модуль снабжен множеством одинаковых каналов 3 (квадратной формы в сечении 1, разделенных стенками 4 равной толщины, перпендикулярным торцам модулей 2. Бсе торцовые поверхности стенок каналов металлизированы слоем, достаточным для выполнения функций токоподводов 5. Модули размещены в корпусе 1 без зазоров с боковых сторон и состыкованы между собой таким образом, что каналы одного моду.— ля являются продолжением каналов другого.

Токоподводы 5 в стыке модулей соединены с электроизолированным фазным про— водом 6, проходящим сквозь корпус 1, а токоподводы с внешних торцов модулей соединены с нулевыми электроизолированными проводами 7, также проходя щими сквозь корпус.

Работа устройства осуществляется слепчюшим образом.

При подаче необходимого напряжения к проводам стенки каналов моду-

1089?67

l лей равномерно нагреваются, а от них нагревается жидкость, протекающая по каналам. Высокоразвитая поверхность стенок каналов обеспечивает эффективность нагрева, а способ злектриче ского соединения модулей гарантирует отсутствие выноса потенциала через столб входящей и выходящей жидкости даже при подаче сетевого напряжения

220 или 380 В. Внешнюю электроизо- 10 ляцию обеспечивает корпус из полипропилена.

Зазор между модулями и корпусом должен отсутствовать, поскольку при наличии зазора между корпусом и 15 нагревательным модулем электропровод ная жидкость, протекая через зазор, не будет охвачена по контуру электродами нулевого потенциала, расположенными на внешних торцах нагрева- 2О тельных модулей, и в этом случае возможен вынос потенциала по столбу жидкости.

Выбор электропроводного композиционного материала на основе гидро-, 25 фобной химостойкой пластмассы, напри мер, полиолефинов, в качестве матери ала для нагревательных модулей объяс няется следующим.

Технологичностью изготовления из- 3о . делий сотовой структуры, так как пла стмассы наиболее технологичны в сравнении с металлами, электропровод ной керамикой и другими материалами, которые-могут быть использованы в качестве нагревательных элементов готовой структуры. Наиболее перспективным с технологической точки зрения является использование литья под давлением для изготовления нагрева-. тельных элементов на автоматизирован

1 них литьевых машинах.

Химостойкость пластмассы позволя-. ет отказаться от покрытия слоем коррозионностойкого материала с целью исключения химической коррозии нагревательных элементов.

Кроме того, химостойкость предлагаемого материала нагревателя, не окисляющегося, например, в нагреваемой воде, препятствует осаждению слоя накипи, механически прочно связанного с теплоотделяющей поверхностью нагревателя, что имело бы место в случае использования металлических или керамических нагревателей,не покрытых коррозионно-стойким слоем.

Гидрофобность обеспечивает предот вращение Проникновения нагреваемой жидкости в поры материала и после дующее вскипание. ее в этих норах, а следовательно, предотвращается ухудшение условий теплообмена этой жидкости с основным еа потоком,сравнительно низкой стоимостью исходного материала и технологического процесса получения из него готового изделия на автоматических литьевых машинах.

Предлагаемая конструкция может быть использована в качестве электро нагревателя погружения. При помеще-.. нии его в емкость с жидкостью верти-. кально осями каналов, циркуляция и выравнивание температуры при нагреве будут обеспечиваться за счет естественной конвекции жидкости.

И ЧИПИ Заказ 2955/55

Тираж 783 Подписное

Филиал НПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проекткая, 4