ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЬ Российский патент 1995 года по МПК F24H3/04 

Изобретение относится к устройствам для подогрева воздуха, используемым, в частности, в шахтных калориферных установках, и может применяться в отраслях промышленности, где требуется кондиционирование воздуха.

Известно устройство для подогрева воздуха, содержащее трубчатый кожух, в котором расположены оребренные электронагревательные элементы [1]
Однако для этого устройства характерна сложность монтажно-демонтажных, а также ремонтных работ. Его КПД недостаточно высок. Кроме того, устройства такого типа неприменимы в условиях шахт, опасных по газу и пыли.

Цель изобретения создать воздухоподогреватель, который характеризуется простотой и легкостью монтажа и ремонта и который был бы пригоден для работы в шахтных условиях.

Для этого в воздухоподогревателе, содержащем трубчатый кожух, в котором расположены электронагревательные элементы, последние выполнены в виде пластин, смонтированных в виде блока на рамной конструкции, а трубчатый кожух на внутренней поверхности снабжен продольными направляющими для рамной конструкции.

Трубчатый кожух может быть выполнен из термоизоляционного материала, предпочтительно композиционного.

Предпочтительно блок электронагревательных элементов выполнить по длине равным длине трубчатого кожуха.

Пластинчатые электронагревательные элементы могут быть выполнены в виде тонкослойных стеклопластиковых электронагревателей.

Рамная конструкция может быть снабжена роликовыми опорами, взаимодействующими с направляющими трубчатого кожуха.

Целесообразно трубчатый кожух снабдить соединительными узлами, расположенными по его торцам.

На фиг.1 показана шахтная калориферная установка, смонтированная из предлагаемых воздухоподогревателей, общий вид с частичным вырезом; на фиг.2 воздухоподогреватель, вид с торцовой стороны; на фиг.3 узел соединения воздухоподогревателей друг с другом; на фиг.4 воздухоподогреватель, поперечный разрез.

Предлагаемый воздухоподогреватель содержит трубчатый кожух 1 предпочтительно цилиндрической формы, выполненный в виде оболочки из теплоизоляционного композиционного материала, например стеклопластика. На внутренней поверхности кожуха 1 выполнены продольные направляющие 2. По направляющим 2 в кожух 1 с торцовой стороны вдвигается рамная конструкция 3 также из композиционного материала, снабженная опорными роликами 4, взаимодействующими с направляющими 2. На рамной конструкции вертикально укреплены пластинчатые электронагревательные элементы 5, размещенные с шагом, например, 100 мм. В качестве электронагревателей могут быть использованы неметаллические нагревательные элементы (НЭСТ), которые обладают высоким коэффициентом преобразования электрической энергии в тепловую (до 99%) и характеризуются малой толщиной (1,1-1,3 мм), что обеспечивает низкие гидравлические потери в трубчатом кожухе, стабильность электрических характеристик, высокую надежность (ресурс работы не менее 50000 ч) и безопасность в эксплуатации.

Трубчатый кожух 1 предпочтительно выполнить трехслойным: наружная оболочка (толщина 2 мм) из стеклопластика на основе ткани Т 13 и связующего ЭП-5122; внутренняя оболочка (толщина 3 мм) из того же материала; теплоизоляционный слой (толщина 55 мм) из пенопласта ППУ-3Ф. Однако можно использовать кожухи другой конструкции, обеспечивающей необходимые теплоизоляционные характеристики. Кожух 1 снабжен электроразъемами 6 для подвода питания к электронагревательным элементам.

Сборку воздухоподогревателя производят следующим образом.

В трубчатый кожух 1 закатывают рамную конструкцию 3 с размещенными на ней нагревательными элементами 5, после чего осуществляют подсоединение к электроразъемам 6.

Смонтированные таким образом воздухоподогреватели можно использовать в качестве секций калориферной установки. Для этого трубчатые кожухи снабжены соединительными узлами, например штифтошпилечными, служащими для соединения кожухов 1 друг с другом. Пример такого соединения изображен на фиг.3. Соединительный узел выполнен в виде шпильки 7, пропущенной через продольные отверстия 8 в торцовой части соединительных кожухов 1. С одной стороны шпилька фиксируется штифтом 9, а с другой закрепляется гайкой 10.

Калориферная установка собирается из воздухоподогревательных секций, количество которых определяется требуемой теплопроизводительностью и расстоянием до потребителя.

Воздухоподогреватель работает следующим образом.

Вентиляторная установка (не показана) прогоняет холодный воздух в направлении А через воздухоподогреватель. Контактируя с электронагревательными элементами, воздух нагревается до необходимой температуры. Нагретый воздух подается к потребителю.

Применение в конструкции калориферной установки модульной схемы с выдвижной рамой, на которой закреплены нагревательные элементы, использование высокопрочных диэлектрических композиционных материалов для кожуха и рамы, а также применение в качестве греющих элементов неметаллических нагревательных элементов (НЭСТ) позволяет обеспечить минимальную массу конструкции, высокую надежность и долговечность, удобство монтажа и транспортирования, экономичность и высокую ремонтопригодность калориферной установки. Уровень безопасности предлагаемого воздухоподогревателя таков, что он отвечает требованиям, предъявляемым к электрооборудованию, работающему в условиях шахт.

Использование: в шахтных калориферных установках. Сущность изобретения: в трубчатом кожухе расположены электронагревательные элементы, выполненные в виде пластин, смонтированных в виде блока на рамной конструкции, которая вдвигается в трубчатый кожух по направляющим, выполненным на его внутренней поверхности. 5 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЬ, содержащий вентилятор и трубчатый кожух, в котором расположены плоские электронагревательные элементы, закрепленные на рамной конструкции, размещенной внутри трубчатого кожуха, отличающийся тем, что рамная конструкция выполнена выдвижной, снабжена опорами, взаимодействующими с продольными направляющими, выполненными на внутренней поверхности трубчатого кожуха. 2. Воздухоподогреватель по п.1, отличающийся тем, что трубчатый кожух выполнен из термоизоляционного композиционного материала. 3. Воздухоподогреватель по п.1, отличающийся тем, что электронагревательные элементы расположены вдоль трубчатого кожуха и длина каждого из них равна длине трубчатого кожуха. 4. Воздухоподогреватель по п.1, отличающийся тем, что плоские электронагревательные элементы выполнены в виде тонкослойных пластинчатых стеклопластиковых электронагревателей. 5. Воздухоподогреватель по п.1, отличающийся тем, что опоры рамной конструкции выполнены роликовыми. 6. Воздухоподогреватель по п.1, отличающийся тем, что трубчатый кожух снабжен соединительными узлами, расположенными по его торцам.