Электроподогреватель воздуха

 

Использование: для подогрева воздуха в любых областях промышленности. Сущность изобретения: подогреватель содержит корпус, трубчатые нагревательные элементы, опорные доски, токоподводы и токовые перемычки. В опорных досках дополнительно выполнены отверстия для прохода воздуха.4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s H 05 В 3/42

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

)-> 1 0 n . 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4788350/07 (22) 06.02.90 (46) 30.05.92. Бюл. ¹ 20 (71) Центральный институт авиационного моторостроения им. П. И. Баранова (72) В. В. Кулаков, В. К. Смирнов и B. Г. Макаров (53) 621,365.33(088.8) (56) Чертеж Б-253-30-00, 00, Ч ИАМ, 1975, Чертежи ТЭ25-30-01-00, ВИВМ, 1969.

Изобретение относится к энергетической технике, в частности к электротермии, и может быть использовано для электроподогревэ воздуха.

Известен электроподогреватель воздуха, содержащий корпус с входным и выходным отверстиями, нагревательные элементы, выполненные из металлических пластин, установленных в прямоугольном электрически изолирующем канале.

Недостатком известного подогревателя является низкая надежность, т.е, нагревательные элементы, находящиеся в потоке воздуха, испытывают значительные аэродинамические нагрузки колебательного характера. Возникающие вибрации вызывают разрушения узлов крепления нагревательных элементов в электрически изолирующем канале, выполненных для обеспечения возможности теплового расширения нагревательных элементов в виде скользящих опор.

Известен трубчатый электроподогреватель воздуха, содержащий корпус с входным и выходным отверстиями, продольно расположенные трубчатые нагревательные элементы, закрепленные в трубной доске, (54) ЭЛЕКТРОПОДОГРЕВАТЕЛЬ ВОЗДУХА (57) Использование: для подогрева воздуха в любых областях промышленности. Сущность изобретения: подогреватель содержит корпус, трубчатые нагревательные элементы, опорные доски, токоподводы и токовые перемычки. B опорных досках дополнительно выполнены отверстия для прохода воздуха. 4 ил. опорные трубные доски с дренажными отверстиями, токовводы и токовые перемычки, расположенные на концах трубчатых нагревательных элементов.

При работе известного подогревателя температура воздуха в межтрубном пространстве подогревателя приближается к температуре поверхностей трубчатых нагревательных элементов (1000 С), и через дренажные отверстия опорных досок горячий воздух поступает к трубной доске, что накладывает весьма высокие требования на термостойкость как самой трубной доски, так и герметизирующих уплотнений трубчатых элементов в последней. Трубчатые нагревательные элементы укреплены жестко только в трубной доске и при нагреве расширяются в сторону выхода (в "горячую" сторону). Практически всегда в нагревательных элементах электроподогревателя имеет место температурная неравномерность прогрева трубчатых элементов, определяемая неравномерностью расхода воздуха, различием электросопротивления, различными условиями по теплоотдаче корпуса центральных и периферийных трубок и т.п.

Наличие в этих условиях жесткой связи (то1737764 ковые перемычки) по "горячим" концам трубчатых элементов приводит к их циклическим деформациям. Поскольку перемычки не омываются воздушным потоком, температура которого на 300-400 С ниже температуры "горячих" концов трубчатых элементов, то джоулево тепло отводится от них (перемычек) только за счет теплопроводности к стенкам элементов и за счет излучения. Для уменьшения тепловыделения уменьшают электрическое сопротивление перемычек, выполняя их по возможности короче и с большим сечением, что определяет высокую жесткость последних. Возникающие при деформации перекосы, изгибы и т.п. приводят к защемлениям трубчатых нагревательных элементов в изолирующих отверстиях опорных трубных досок, вызывая разрушения как самих элементов, так и трубных досок и их узлов. Перечисленные недостатки определяют невысокую надежность известного электроподогревателя воздуха.

Целью изобретения является повышение надежности трубчатого электроподогревателя воздуха.

Поставленная цель достигается тем, что в трубчатом электроподогревателе воздуха, содержащем корпус с входным и выходными отверстиями, в котором продольно установлены снабженные токовводами трубчатые нагревательные элементы, закрепленные со стороны входного отверстия в трубной доске и проходящие по длине сквозь опорные доски, в которых выполнены дренажные отверстия, причем трубчатые нагревательные элементы установлены в досках с обеспечением электроизоляции друг от друга, а концы нагревательных элементов соединены токовыми перемычками, дополнительно размещена в корпусе со стороны входного отверстия за трубной доской с зазором от нее перегородка, через отверстия которой проходят нагревательные элементы с зазором, образующим канал для прохода нагреваемого воздуха, в трубной доске выполнены отверстия для входа нагреваемого воздуха, а указанное соединение токовыми перемычками со стороны выходного отверстия выполнено по выступающим за концы нагревательных элемен-тов клеммам.

На фиг, 1 изображена конструктивная схема данного электроподогревателя воздуха; на фиг. 2 — узел lна фиг,,1; на фиг. 3— узел II на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез А-А на фиг. 3, Предлагаемый трубчатый электроподогреватель воздуха содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 отверстиями, в

55 котором продольно установлены снабженные токовводами 4 трубчатые нагревательные элементы 5, закрепленные со стороны входного отверстия 2 в трубной доске 6 и проходящие по длине сквозь опорн ые доски

7, в которых выполнены дренажные отверстия 8, причем трубчатые нагревательные элементы установлены в досках 6 и 7 с обеспечением электроизоляции друг от друга (например, с помощью электроизоляционных втулок 9), а концы нагревательных элементов 5 соединены токовыми перемычками 10 и 11. В корпусе со стороны входного отверстия 2 за трубной доской 6 с зазором от нее установлена перегородка 12, через отверстия которой проходят нагревательные элементы 5 с зазором 13, образующим канал для прохода нагреваемого воздуха, в трубной доске 6 выполнены отверстия 14 для входа нагреваемого воздуха, а указанное соединение токовыми перемычками 11 со стороны выходного отверстия 3 выполнено по выступающим за концы нагревательных элементов 5 клеммам 15.

Данный трубчатый электроподогреватель воздуха работает следующим образом, Из подающего трубопровода через входное отверстие 2 сжатый воздух поступает в корпус 1 и на трубную доску 6, откуда поступает в трубчатые нагревательные элементы 5, пройдя которые, омывает перемычки 11 и поступает на выход. Часть воздуха через отверстия 14 поступает в полость межтрубного пространства, образованную трубной доской 6 и перегородкой 12, и истекает через зазоры 13, препятствуя проникновению горячего воздуха в полость из остальной части межтрубного пространства. При этом организуется в полости между перегородкой 12 и доской 6 зона холодного воздуха, защищающего входную доску 6 от тепловых воздействий.

Из полостей, образованных соседними оп орн ыми досками 7, охла>кда ющий воздух истекает через дре нажн ые отве рстия 8. Воздух, выходящий из трубчатых нагревательных элементов 5, омывает перемычки 11, существенно увеличивая отбор тепла, выделяющегося в них при прохождении электрического тока. Это позволяет выполнять перемычки 11 более длинными и меньшего сечения, т.е. менее жесткими, чем в прототипе. При наличии температурной неравномерности и, соответственно, различных тепловых расширений трубчатых элементов

5, разность их тепловых расширений компенсируется гибкостью перемычек 11.

Такой трубчатый электроподогреватель воздуха обладает по сравнению с прототипом большей надежностью, т,е. существен1737764

Формула изобретения

Электроподогреватель воздуха, содержащий корпус с входным и выходным отверстиями, в котором продольно установлены снабженные токовводами трубчатые нагревательные элементы, закрепленные со стороны входного отверстия в трубной доске и прохо) Фл3

Ф022

Составитель В.Кулаков

Техред М.Моргентал Корректор О.Ципле

Редактор Н.Швыдкая

Заказ 1908 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 но уменьшается температурное воздействие на входную трубную доску; охлаждение перемычек за счет выноса последних в воздушный поток обеспечивает возможность выполнения их гибкими (длинные и тонкие), что устраняет разрушения трубчатых нагревательных элементов и опорных досок при наличии неравномерностей прогрева трубного пучка. дящие по длине сквозь опорные доски, в которых выполнены дренажные отверстия, нагревательные элементы электроизолированы друг от друга, а выходные концы их

5 соединены токовыми перемычками, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в корпусе со стороны трубной доски с зазором от нее дополнительно установлена перегородка, в

10 отверстиях которой размещены нагревательные элементы с зазором, образующим канал для прохода нагреваемого воздуха, в трубной доске выполнены дополнительные отверстия для входа воздуха, а торцы нагре15 вательных элементов снабжены выступающими клеммами, к которым присоединены указанные токовые перемычки.