Высокотемпературный нагреватель Советский патент 1987 года по МПК H05B3/64 

Изобретение относится к электротехнической промышленности, а именно к области производства вакуумных и газонаполненных электрических печей сопротивления.

Целью изобретения является снижение металлоемкости и трудоемкости изготовления и повьшение надежности путем улучшения электрического контакта нагревательных элементов с то- 10 нами сопряжения % обратно пропор- коподводами и перемычками.

На фиг. 1 изображен описываемый нагреватель, обпщй вид; на фиг. 2 то же, вид сверху; на фиг. 3 - смонтированная секция перед сборкой с токоподводами и перемычкой; на фиг. 4 - узел переплетения нагревательных элементов с поясом жесткости.

Нагреватель содержит неводоохлаж- даемые токоподводы 1 и контактную перемычку 2, между которыми установлены нагревательные элементы 3 с помощью скоб, отогнутых на концах. Пояса жесткости 4 переплетены с элементами 3, в результате чего концы элементов 3 после сборки отклонены от образующей поверхности нагревателя. За счет упругой деформации нагревательных элементов при сборке секций нагревателя возникает усилие прижима их концов к токоподводам и перемычкам. Угол, под которым располагаются концы элементов 3 в собран- ном нагревателе перед сборкой его с токоподводами и перемычкой, зависит от расположения поясов жесткбсти .4 по длине нагревателя. Поэтому, перемещая пояса жесткости, можно изменять этот угол и следовательно, регулиро20

25

циональна жесткости детали.

В рассматриваемом нагревательном устройстве расстояние между поясами жесткости в раза и более превы- 15 шает расстояние между нагревательными элементами, т.е. расстояние между точками приложения усилия по длине нагревательных элементов в 2-3 раза и более больше, чем по длине поясов жесткости.

Поэтому, если пояса жесткости и нагревательные элементы выполнены из одного и того же профиля, деформация (стрела прогиба) нагревательных элементов будет в 8-27 раз и более .раз больше, чем у поясов жесткости.

При изготовлении поясов жесткости из профиля большей прочности соотношение прогиба нагревательных элементов и поясов жесткости будет еще больше.

Таким образом, путем установки поясов жесткости по длине нагрева- 35 тельного устройства на расстояниях друг от друга больших, чем расстояние между нагревательными элементами, а также в случае необходимости путем изготовления- поясов жесткости. из профиля большей прочности, чем прочность нагревательных элементов в процессе сборки нагревательного устройства достигается упругая деформация нагревательных элементов при сохранении формы поясов жесткости.

30

40

обеспечивает повьшение надежности электрического контакта с токоподводами и контактной перемычкой.

Кроме того,.упругая деформация

нагревательных элементов 3 создает усилие прижима их к поясам, жесткости. Возникающая при этом сила трения обеспечивает дистационирование нагревательных элементов 3 и предотвращает деформацию их под действием параллельно протекающих токов.

В предлагаемом нагревателе упругой деформации в процессе сборки подвергаются нагревательные элементы 3, а пояса жесткости 4 сохраняют свою первоначальную форму или деформируются столь незначительно, что это практически не отражается на их форме и

на геометрии нагревательного устройства.

В местах сопряжения нагревательные элементы и пояса жесткости воздействуют друг на друга с одинаковым усилием. Величина деформации(стрела прогиба) каждой сопряженной детали прямо пропорциональна кубу расстояния между т очками приложения усилия (точнами сопряжения % обратно пропор-

циональна жесткости детали.

В рассматриваемом нагревательном устройстве расстояние между поясами жесткости в раза и более превы- шает расстояние между нагревательными элементами, т.е. расстояние между точками приложения усилия по длине нагревательных элементов в 2-3 раза и более больше, чем по длине поясов жесткости.

Поэтому, если пояса жесткости и нагревательные элементы выполнены из одного и того же профиля, деформация (стрела прогиба) нагревательных элементов будет в 8-27 раз и более .раз больше, чем у поясов жесткости.

При изготовлении поясов жесткости из профиля большей прочности соотношение прогиба нагревательных элементов и поясов жесткости будет еще больше.

Таким образом, путем установки поясов жесткости по длине нагрева- тельного устройства на расстояниях друг от друга больших, чем расстояние между нагревательными элементами, а также в случае необходимости путем изготовления- поясов жесткости. из профиля большей прочности, чем прочность нагревательных элементов в процессе сборки нагревательного устройства достигается упругая деформация нагревательных элементов при сохранении формы поясов жесткости.

Выполнение нагревательных элемен«

тов и поясов жесткости из лент ведет к уменьшению наружного диаметра нагревателя по сравнению с нагревателем из стержней (прутков), уменьшению габаритов теплоизоляции и снижению потерь тепла, уменьшению габаритов печи в целом, т.е. применение ленточных нагревателей уменьшает расход электроэнергии, снижает материалоемкость электропечи

12599484

ческого нагревателя с нагревательными элементами и поясами жесткости в виде лент. Аналогично может быть выполнена конструкция трехфазного нагревателя. Секции нагревателя могут быть размещеШ) в одной плоскости и весь нагреватель может быть расположен в одной плоскости; секции нагревателя могут быть размещены и так, конструкция вертикального цилиндри- tO что в сечении образуют многогранник.

Для изготйвления нагревателя может быть применена плющенка (ленты, изготовленные путем прокатки прутков) или ленты, нарезанные из листа. Нагреватель предложенной конструкции может быть выполнен с различными модификациями.

На фиг. 1-4 приведена однофазная

Ч 3

Ф1лг.2

Редактор А. Бер

Составитель А. Ходатаева

Техред Л.Сердюкова Корректор А, Ильин

4167/1

Тираж 802Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг.3