Электронагреватель газа

 

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение мощности и надежности нагревателя путем улучшения охлаждения узла токоподвода нагревательных элементов в виде сетки. В электронагревателе газов с поперечно корпусу установленным набором сетчатых нагревательных элементов концы сеток с токоподводами установлены в сквозных пазах корпуса, а поток газа организован таким образом, что он обтекает корпус снаружи и изнутри, заходя в сквозные пазы, турбулизируясь в них и охлаждая узлы токоподводов. 1 з.п. ф-лы, 10 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (1) Н 05 В 3/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

JaA

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОтнРытиям

ПРИ ACHT СССР (21) 442811(4/24-07 (22) 23.05 ° 88 (46) 07.10.90. Бюл. )! 37 (72) Г.Г.Матлин и В.A Калинин (53) 621.365.39(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)f" 425374. кл. Н 05 В 3/?б, 19"7 °

Искра A.Ë. и др. Многорежимный электроподогреватель воздуха для аэродинамических труб: Труды ЦАГИ им. Н. Е. Жуковского, вып.857, М., БНИЦАГИ, 1962, с. 17. (54) ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ ГАЗОВ (57) Изобретение относится к электИзобретение относится к области электротермии и может быть использовано для подогрева потока воздуха в аэродинамических трубах, в системах кондиционирования, в сушильных установках.

Целью изобретения является повышение мощности и надежности подогревателя путем улучшения охлаждения узла токоподвода сетчатых нагревательных элементов.

На фиг. 1 приведена схема электронагревателя; на фиг. ?. - разрез A-А на фиг. 1; на фиг. 3 — схема сетчатого нагревательного элемента с токоподводящими шинами; на фиг. 4 разрез F-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 3; на фиг. 6 - схема элемента для случая соединения

flpopîëüHûõ проволок с шинами при чередовании контакта с каждой из шин, на фиг. 7 - разрез Г-Г на фиг, б:

2 ротехнике. Целью изобретения является повышение мощности и надежности нагревателя путем улучшения охлаждения узла токоподвода нагревательных элементов в виде сетки. В электронагревателе газов с поперечно корпусу установленным набором сетчатых нагревательных элементов концы сеток с токоподводами установлены в сквозных пазах корпуса, а поток газа организован таким образом, что он обтекает корпус снаружи и изнутри, заходя в свозные пазы, турбулизируясь в них и охлаждая узлы токоподводов ° 1 з.п. ф-лы, 11 ил. на фиг. 8 - сечение р,-Д на фиг. б; на фиг. 9 — схема элемента с волнообразными продольными проволоками при контакте их с шинами посредством соприкасающегося паяного соединения

:по вершинам волн и при поперечных проволоках в качестве турбулизаторов потока; на фиг. 10 — разрез E-F. на фиг ° 9; на фиг. 11 - сечение Ж-Х на фиг. 9.

Электронагреватель (фиг. 1 и 2) содержит наружный кожух 1 и расположенный внутри него нагреватель 3„ включающий корпус 3, входной коллектор 4, проточную часть 5 и сетчатые нагревательные элементы 6 с проходящими через корпус 3 токопроводящими винами 7. Иежду наружным кожухом 1 и корпусом 3 нагревателя образуется промежуточный кольцевой зазор 8.

Кожух 1 имеет патрубок 9 подачи газа.

Сетчатый нагревательный элемент кольцевом зазоре 8. Под воздействи= ем этой разности давления газ движется по щелевым каналам 12 между шинами 7 и охлаждает эти шины. В случае наличия между нинами 7 поперечных проволок 11 последние турбулиэируют поток, проходящий по щелевым каналам 12, вследствие чего возникает интенсификация теплообмена, делающая охлаждение шин 7 еще более эффективным. Расход газа через каналы

12 увеличивается по длине проточной части 5 в соответствии с увеличением разности давления между промежуточным кольцевым зазором 8 и проточной частью 5, вследствие чего температура шин 7 мало изменяется по длине нагревателя 2.

Предлагаемый электронагреватель допускает любое электрическое соедителя вследствие увеличения силы тока за счет охлаждения шин. Сравнение двух модельных нагревателей иэ четырех нагревательных элементов с охпоказывает, что охлаждение шин позволяет увеличить мощность нагревателя примерно на 301. Это увеличение

:возрастает с ростом числа элементов,. ,поскольку температура неохлаждаемых шин растет по длине нагревателя приб лизительно линейно (в соответствии с ростом температуры воздуха), тогда как.у охлаждаемых шин она близка к постоянной.

Предлагаемый способ соединения шин с проволоками обеспечивает значительное повышение надежности нагревателя вследствие применения контакта шин 7 с токоведущими проволокаии 10 лишь на части периметра проволоки. Например, при соприкасающемся паяном соединении 13 волнообразно изогнутых проволок 10 с нинами 7 по вершинам волн реализуется односторонний контакт, близкий к точечному.

Таким образом, допустимое число теп— лосмен для таких контактов на несколько порядков больше, чем для контакта по всему периметру проводника.

Дальнейшему повышению надежности способствует эффективное охлаждение

3 1598222 4" (Фиг. 3-5) содержит продольные токоведущие проволоки,10 и поперечные опорные проволоки ll, а две токопроводящие шины 7 расположены по обе стороны продольных проволок 10 и соединены с ними при обеспечении необходимого электрического контакта.

Иежду шинами 7. в зоне соединения шин 7 и прсдолок 10, образуются щелевые каналы 12 охлаждения, связывающие проточную часть 5 с промежуточным кольцевым зазором 8.

В сетчатом нагревательном элементе (фиг. 6-8) для случая соединения продольных проволок 10 с шинами 7 при чередовании контакта с каждой из шин и при образовании между шинами щепе" вых каналов 12 плоскость изгиба продольных проволок 10 перпендикулярна к плоскости шин 7.

В сетчатом нагревательном элементе нение нагревательных элементов: пос(фиг. 9-11) волнообразно изогнутые продольные проволоки 10 могут в зоне контакта с шинами 7 соединяться с 25 ними по вершинам волн с помощью соприкасающегося паяного соединения 13 путем пайки твердым припоем. Плоскость изгиба продольных проволок 10 перпендикулярна плоскости шин 7. Между шинами образуются щелевые каналы 12 лаждаемыми и неохлаждаемыми нинами сложной формы, где поперечные проволоки ll расположены поперек этих каналов и образуют турбулиэаторы потока °

При работе подогревателя газ поступает в него через патрубок 9,движется по промежуточному зазору 8 в направлении входного коллектора 4, через который поступает затем в проточную часть 5 подогревателя. и движется по ней в направлении, противоположном направлению потока в проме жуточном кольцевом зазоре 8, протекая последовательно через сетчатые 4 части (сетки) нагревательных элементов 6, расположенные в проточной части 5. Продольные проволоки 10 сеток разогреваются проходящим по ним электрическим током, который подводится к проводникам с помощью токо1 подводящих шин 7, а газ нагревается при протекании через сетки в резуль.тате омывания составляющих сетку проволок. Даление газа по длине проточной части 5 падает в напра влении движения потока вследствие гидравлического сопротивления сеток и оказывается ниже, чвм в промежуточном шин и проволок в зоне контакта с ни5 159 нами, а для волнообразно изогнутых проволок - также и хорошая компенсация термических удлинений проволо" ки вследствие ее волнообразной формы.

На основании проведенных исследований модельных подогревателей выполнены технические проработки подог. ревателя из 20 нагревательных элементов, рассчитанного на подогрев воздуха до температуры порядка 500 С, и проведены его предварительные испытания.

Формула и зобрет ения

1. Электронагреватель газов преимущественно для аэродинамических труб, содержащий наружный кожух, соединенный с одного конца с патрубком входа газа, и расположенный в нем. с образованием кольцевого канала для прохода газа корпус с установленными в его поперечном сечении нагревательными элементами, жестко сое8222 6 диненными с токоподводами, снабженный с того же .конца патрубком выхода газа, отличающийся тем, что, с целью повышения мощности и надежности электронагревателя путем улучшения охлаждения узла токоподвода в случае выполнения нагревательных элементов B виде сетки, концевые

10 участки нагревательных элементов охвачены с двух сторон токоподводами, которые выполнены в виде шин, и установлены в BblfloflHGHHblx в стенках корпуса сквозных пазах, выходящих в кольцевой канал, при этом токоведущие проволоки сетчатых нагревательных элементов поочередно соединены с токоподводами в зоне контакта.

20 2. Электронагреватель по и. 1, отличающийся тем, что при выполнении токоведущих проволок: в зоне токоподводов волнообразно изогнутыми, указанное соединение с

25 токоподводами выполнено по вершинам . изгибов.

>sg8zzz

А-А

Е-К

/Г

Ю

1598222

1598222

72

sz o

Юг. 11

Составитель О.Цедрина

Техред М.Дидык Корректор Jl. Пилипенко

Редактор М. Бланар

Заказ 3073 Тираж 678 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧСР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101