Электронагреватель текучей среды

 

Союз Советских

Социалистических . Ресттублик ()995386

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

;з г

/ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.07.81 (21) 3320930/24-07 (51) M. Кл. с присоединением заявки №вЂ”

Н 05 В 3/32

Геаудерстеелеьй кенатет (23) Приоритет— ло делан лзееретеиий и еткрнтий (53) УДК 621.365..49 (088.8) Опубликовано 07.02.83. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 17.02.83

В. А. Гарин, В. М. Голубев, В. А. Кротов, Н.;:П. Стасевич, В. Е. Суворова и Ю. А. Шаманвйв ... *

-Д

Х:

/ г.,, ", .- .А 4

"у .Я ;у (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электронагревателям, предназначенным для нагрева газа.

Известен электронагреватель текучей среды с электрическим сопротивлением в виде металлической ленты, закрепленной. на изоляторах, выполненных в виде двух изолированных металлических опор (lJ.

Недостатком известного аппарата является плохой теплообмен нагреваемой среды с металлической лентой сопротивления, местные перегревы металлической ленты вследствие того, что не все слои потока газа обтекают ленту сопротивления, нет турбулизации потока; кроме того, в месте прилегания металлической ленты сопротивле1 ния и изоляторам нет обдува ее нагреваемым газом, а теплообмен происходит через изолятор. Указанное устройство имеет также недостаточную надежность в эксплуатации. Недостаток обусловлен тем, что металлическая лента сопротивления при нагре ве удлиняется и может произойти соскальзывание ее с изоляторов в межвитковое замыкание, что приведет к выходу из строя электронагревателя.. 2

Наиболее близким к предлагаемому является электронагреватель текучей среды, содержащий корпус, закрепленные в нем нагревательные элементы из рези стив ной ленты, навитой в пазах изоляторов, уста5- новленных на крепежной арматуре (2).

Недостатком известного устройства является плохой теплообмен нагреваемой среды с металлической лентой сопротивления и местные перегревы металлической ленты вследствие того, что не все слои потока газа обтекают металлическую ленту, нет турбулизации потока газа. Кроме того, в местах прилегания металлической ленты к изолятору она не обдувается нагреваемым

>5 газом, а теплообмен происходит через изо лятор. К тому же известное устройство недостаточно надежно в работе, поскольку- металлическая лента при нагревании удлиняется и может произойти межвитковое замыкание. А также при местном разрушении

2о одного из изоляторов может произойти межвитковое замыкание и нагревательное устройство выйдет из строя. При этом необходимо заменить весь изолятор и полностью перемотать ленту сопротивления.

995386

Цель изобретения — интенсификация теплообмена и повышение надежности работы.

Поставленная цель достигается тем, что в электронагревателе текучей среды изоляторы выполнены из набора элементов, расположенных в шахматном порядке, и снабжены поперечными проточками со стороны паза под навивку, выполненного радиусом, меньшим радиуса навивки, и продольными проточками со стороны крепежной арматуры, выполненной в виде двух коаксиально расположенных и фиксированных одна относительной другой труб, внутренняя из которых снабжена снаружи выступами, входящими в предельные проточки изоляторов.

На фиг. 1 представлен электронагреватель общий вид, разрез; на фиг. 2 — изолятор, разрез; на фиг. 3 — сечение А — А на фиг. 2, на фиг. 4 — сечение Б — Б на фиг. 1.

В корпусе 1 электронагревателя размещены элементы 2 из металлической ленты сопротивления, навитой радиусом R i навивки в пазах 3 изолятора 4, расположенных на выступах 5 внутренней трубы 6, которые входят в продольную проточку 7, выполненную в изоляторе 4 на стороне прилегания к поддерживающей арматуре.

Труба 6 закрыта заглушкой 8 и посредством уголка 9 фиксирована (приваркой или любым другим видом соединения) относительно внешней трубы 10, которая соединена (приваркой или любым другим способом) с глухой решеткой 11 и последней с корпусом 1.

В изоляторе 4 пазы 3 выполнены по радиусу К 2 меньше радиуса навивки ленты, а по центру пазов 3 выполнены поперечные проточки 12, которые расположены под нагревательными элементами 2 (фиг. 2) .

Электронагреватель, например, мощностью 300 кВт работает следующим образом. В корпус 1 сверху подается поток газа, например, 3000 м /ч с температурой 473 К.

Газ распределяется по кольцевому пространству между трубами 6 и 10, обтекая нагревательные элементы 2, нагревается и выходит из кольцевого пространства с другой стороны с температурой, например, 723 К. В кольцевом зазоре между трубами

6 и 10 благодаря шахматному расположению изоляторов 4 поток газа турбулизуется, улучшая теплообмен, и увеличивается коэффициент теплоотдачи, что позволяет уменьшить габариты аппарата.

Теплоотдача от нагревательных элементов 2 к нагреваемому газу осуществляется по всей поверхности металлической ленты, т. е. газ обтекает всю поверхность нагревательных элементов. 2. Это достигается благодаря наличию поперечных проточек в пазах 3, которые располагаются под нагревательными элементами 2, а также тем, что пазы 3 выполнены радиусом R2, меньшим радиуса К1 навивки нагревательного элемента 2. При этом прилегание нагревательных элементов 2 к изолятору 4 осуществляет ся только по одной линии — продольной образующей.

Благодаря полному обдуву нагревательных элементов 2 и интенсивному теплообмену температура нагревательных элементов 2 на всех участках одинаковая, оптимальная и исключается местный перегрев.

Это повышает надежность и долговечность работы электронагревателя, а также позволяет уменьшить габариты аппарата.

В случае разрушения изолятора 4 нагревательные элементы 2 надежно закреплены на соседних изоляторах и защищены от межвиткового замыкания, а разрушенный изолятор 4 легко заменяется новым.

Внешняя труба 10 соединена с глухой решеткой 11, преграждающей путь потоку

2О нагреваемого газа, при помощи которой вся конструкция соединена с корпусом 1 с возможностью ее разборки.

Нижние концы труб 6 и 10 и нагревательных элементов имеют свободное перемещение, что предотвращает температурные деформации и повышает надежность работы.

Нагретый газ выходит из электронагревателя снизу.

Предлагаемая конструкция нагревателя позволяет интенсифицировать теплообЗо мен и повышает надежность нагревателя в работе.

Формула изобретения

Электронагреватель текучей среды, содержащий корпус, закрепленные в нем нагревательные элементы из резистивной ленты, навитой в пазах изоляторов, установленных на крепежной арматуре, отличаюи ийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена и повышения надежности конструкLIHH, изоляторы выполнены из набора элементов, расположенных в шахматном порядке, и снабжены поперечными приточками со стороны паза под навивку, выполненного радиусом, меньшим радиуса навивки, и продольными проточками со стороны крепежной арматуры, выполненной в виде двух коаксиально расположенных и фиксированных одна относительно другой труб, внутренняя из которых снабжена снаружи выступами, входящими в продольные проточки изоляторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции № 1335339

А 61 Н 1970.

2. Патент Франции № !207053, Н 01 С, 1966.

995386

Редактор А. Фролова

Заказ 622 49

Составитель О. Щедрина

Техред И. Верес Корректор Ю. Макаренко

Тираж 843 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4