Взрывобезопасный электронагреватель Советский патент 1983 года по МПК H05B3/42 G05D23/19 

изобретение относится к конструкциям нагревательных электрических установок, а более конкретно к взрывобезопасным установкам для обогрева помещений со взрывоопасной средой, например складов взрывчатых материалов .

Известны шахтные нагревательные установки, где применяются трубчатые нагревательные элементы омического сопрютивления (ТЭНы), токоведущие части которых заключены в стальные цельнотянутую трубку и загерметизированы изоляционным теплопроводящим материалом t4Недостатком данных установок является отсутствие возможности контроля температуры обогревающей поверхности, так как в аварийном режиме- возможно замыкание спирали ТЭНа в любой части по его длине, что приводит к локальному перегреву обогревающей поверхности, способному вызвать взрыв окружающей среды.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является взрывобезопасный электронагреватель, содержащий коаксиально расположенные трубчатые резистивные элементы с .изоляционной прокладкой между ними.

подключенные с одного торца к источнику питания - трансформатору, а с другого - соединенные кольцевой перемычкой и термочувствительный элемент блока отключения нагревателя 2.

Недостатком известного нагревателя является то, что при возникновении аварийной ситуации, напри10мер при м«жвитковом замыкании первичной обмотки трансформатора, резко возрастает ток в нагревателях, при этом до критической температуры нагревается вся обогревающая поверх15ность, что снижает эксплуатационную надежность электронагревателя.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности за счет повышения быстродействия работы бло20ка отключения.

Для достижения указанной цели во взрывобезопасном электронагревателе, содержащем коаксиашьно расположенные трубчатые резистивные элементы с изо25ляционной прокладкой между ними, подключенные с одного торца к источнику питания, а с другого соединенные кольцевой перемычкой, и термочувствительный элемент блока отключения

30 нагревателя, перемычка выполнена толщиной, превышающей радиальную толщину наружного трубчатого резис.тивного элемента, а термочувствител ный элемент установлен по оси на.гревателя на урюнне торцов трубчатых элементов, соединенных перемычкой. На фиг. 1 изображен электронагре ватель, разрез; на фиг. 2 - вынос ной элемент А фиг. 1, зона опережающего нагрева нагревателя. Электронагреватель содержит взры вонепроницаемую оболочку 1 с крышкой .2, на которой закреплены нару-жныё трубчатые резистивные элементы 3 нагревателей 4. Концы внутренних резистивных элементов 5 нагревателей .4 подключены непосредственно во вторич ной обмотке трансформатора 6, закреп ленного на крышке 2 с противоположно стороны по отношению к нагревателям 4. Элементы 3 и 5 разделены по всей длине слоем изоляции 7 и соединены на внешнем конце кольцевой перемычЬ ой 8, закрепленной меходу ними. Совокупность токопроводящих поверхностей элементов 3,5 и кольцевой перемычки 8 образует термический шунт для теплового потока через .торец с внутреннего элемента 5 нагревателя 4 этим определяется расположение зоны опережакхцего нагрева 9, где на уровне торцов трубчатых элементов 3 и 5 по их оси установлен термоэлемент 10 блока отключения. В установившемся режиме при прохождении тока по обращенным одна к другой цилиндрическим поверхностям элементов 3 и 5 последние нагреваются равномерно по всей длине, так как на каждую единицу их длины прихо дится равное количество токопроводящих поверхностей. На внешнем же конце, где элементы 3 и 5 соединены кольцевой перемычкой 8, последняя вьаделяет дополнительное тепло, которюе поддерживает температуру зоны 9 на грани критической. При толщине торца нагревателя большей радиальной толщины наружного элемента 3 (в аварийном режиме) выделившееся с кольцевой перемычки 8 тепло шунтирует тепловой поток внутреннего элемента 5 через торец нагревателя 4, что приводит .к резкому повышению температуры внутреннего элемента 5 в области 9 ниже уровня кольцевой перемычки 8 по оси нагревателя 4, так как ее начальная температура выше и скорость нагрева больше, при этом термочувствительный элемент 10 срабатывает с опережающим отключением электронагревателя от сети. Применение электронагревателя с опережающим отключением от сети повышает его надежность при эксплуатации в помещениях со взрывоопасной средой. Формула изобретения Взрывобезопасный электронагреватель, содержсцций коаксиально расположенные трубчатыерезистивные элементы с изоляционной прокладкой между ними, подключенные с одного торца к источнику питания, а с другого соединенные кольцевой перег-1ы кой, и TepviO4yBCTвительный элемент блока отключения нагревателя, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной Нсщежности электронагревателя за счет повышения быстродействия работы блока отключения, перемычка выполнена толщиной, превышающей радиальную толщину наружного трубчатого резистивного элемента, а термочувствительный элемент установлен по оси нагревателя на уровне торцов трубчатых элементов, соединенных перемычкой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Электронагревательная установка подогрева воздуха, подаваемого в шахтные выработки. Технический отчет ВОСТНИИ по теме 1610.03.01. 1972. 2.Горные машины и автоматика. Реферативный сборник. 1976, № 8, ЦНИЭИуголь.