Электродный нагреватель Советский патент 1986 года по МПК F24H1/20 F22B1/30 

1

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в устройствах термостатирования нагревателей жидкостей.

Цель изобретения - повышение эффективности работы электродного нагревателя путем передачи тепла к теплообменнику жидкой фазой промежуточного теплоносителя.

На чертеже изображен электродный нагреватель, продольный разрез.

Электродный нагреватель содержит заполненный промежуточным теплоносителем герметичный корпус 1 с верхней частью в виде упругого элемента 2, разделенный нулевым электродом 3 на нижнюю нагревательную камеру 4 и верхнюю компенсационную камеру 5. В нагревательной камере 4 установлен фазовый электрод 6, а в компенсационной камере 5 - теплообменник 7. Нижняя часть корпуса 1 вьшолнена в виде упругого элемента 8, жестко связанного с фазовым электродом 6 и дополнительно заполнена жидким диэлектриком 9 с плотностью, превышающей плотность промежуточного теплоносителя, до уровня, расположеного ниже рабочей поверхности фазов го электрода 6. Упругий элемент 2 снабжен регулируемым упором 10, а элемент 8 - пружиной II.

Нагреватель работает следующим образом.

При подаче напряжения в зазоре между фазовым и нулевым электродами 3 и 6 происходит нагрев промежуточного теплоносителя. Поскольку нагре теплоносителя производится снизу, то он прогревается равномерно и отдает тепло нагреваемой среде через стенки теплообменника 7. При нагрев промежуточного теплоносителя происходит увеличение его объема за счет теплового расширения.

До определенной температуры .увеличение объема промежуточного теплоносителя компенсируется увеличением объема нагревательной камеры 4 за счет упругого элемента 2. Когда упругий элемент 2 доходит до регулируемого упора 10, увеличение объема промежуточного теплоносителя компенсируется перемещением упругого элемента 8, при этом фазовый электрод

ВН}ШПИ

Заказ 4393/31 Тираж 649

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

507912

6 погружается в жидкий диэлектрик 9, и его рабочая поверхность уменьшается, т.е. уменьшается потребляемая мощность. В том случае, если рас« 5 хода нагреваемой среды через теплообменник 7 нет, перемещение фазового электрода 6 происходит до тех пор, пока он полностью не окажется в жидком диэлектри).е 9, т.е. пока

to не прекратится нагрев. При наличии расхода нагреваемой среды граница раздела жидкостей занимает такое положение, при котором выделяемое в нагревателе количество тепла равно

15 количеству тепла, отводимого с нагреваемой средой, и нагреватель поддерживает заданную температуру.

Настройка нагревателя на нужную температуру производится перемещеии20 ем регулируемого упора 10. При перемещении его в сторону уменьшения хода упругого элемента 2 температура нагревателя снижается, а при перемещении в сторону увеличения хода

25 упругого элемента 2 температура нагревателя увеличивается.

Пружина 11 необходима для того, чтобы не происходило перемещение уп30 ругого элемента 8 от давлеиия пара промежуточного теплоносителя. Усилие, развиваемое пружиной П, должно быть больше усилия, создаваемого давлением пара промежуточного тепло5 носителя на подвижный торец упругого элемента 8.

В качестве жидкого диэлектрика 9 в нагревателе могут быть применены, например, электроизоляционные

0 жидкости на основе фторуглеводород- ных соединений. Это обусловлено их негорючестью, высокой химической, окислительной и термической стабильностью, малой гигроскопичностью.

5 Плотность таких жидкостей порядка 1500 кг/м и вьппе.

Преимущество предлагаемого нагревателя состоит в более высокой производительности, так как теплота,

0 выделяющаяся в зазоре мезвду электродами, передается теплообменнику жидкой фазой промежуточного теплоносителя, а не его парами, а теплопроводность жидкости выше теплопро55 водности ее паров.

Подписное