Сосуд, например поддон или ванна Советский патент 1992 года по МПК E02F3/18 

Изобретение относится преимущественно к области горной и дорожно-строи- тельной техники, например, к рабочему оборудованию экскаваторов, работающих в условиях низких температур, а также для подогрева масла в картерах автотракторных двигателей и других механизмов.

Цель изобретения -обеспечение равно- мерного нагрева рабочей жидкости без образования зон перегрева и потери свойств рабочей жидкости

На фиг. 1 представлено поперечное сечение сосуда.

Корпус сосуда в той его части, которая содержит подлежащую нагреву рабочую жидкость 1, выполнен многослойным и имеет следующие конструктивные элементы: стенки 2 и днище 3 собственно сосуда, которые конструктивно могут быть оформлены в виде одной детали; электроизоля- ционные слои А и 5, слой эластичного нагревателя б с поверхностным резистив- ным электронагревом, слой теплоизолятора 7 и защитный кожух. При необходимости нагрева рабочей жидкости 1 нагреватель- ный слой 6 подключается к электропитанию. Возникающий равномерно распределенный поток тепла, благодаря наличию слоя тепло- изолятора 7 направлен преимущественно во внутреннюю часть емкости через ее стенки и дно, что обеспечивает равномерный и экономичный нагрев, При достижении заданной температуры электропитание нагревательного слоя отключается или снижается до уровня, необходимого для поддержания за- данной температуры рабочей жидкости 1,

Основная цель технического решения - предотвращение перегрева (даже местного) рабочей жидкости для исключения потери ею своих свойств при одновременной эко- номии электроэнергии.

Взаимосвязь между массой, теплотехническими характеристиками, мощностью и продолжительностью нагрева выражается формулой

me (t2 - ti) РнТ ц ,

(1)

где m - масса рабоией жидкости в емкости, кг;

с - удельная теплоемкость рабочей жидкости, кВт-ч/кг

t2, ti - конечная и начальная температуры рабочей жидкости соответственно, 0°С;

Рн - мощность нагревателя, кВт; rf - коэффициент полезного действия нагревателя;

Т - время нагрева, ч.

Взаимосвязь между массой рабочей жидкости и площадью днища выражается формулой:

m Рдн h Кф р , кг

(2)

где Рдн - площадь днища емкости, дм2;

h- высота слоя жидкости, дм;

Кф - коэффициент фомы, учитывающий скругления при сопряжении днища с боковыми стенками и наклоны боковых стенок;

р- плотность жидкости, кг/дм3.

Взаимосвязь между общей мощностью и удельной (на единицу площади) мощностью нагревателей выражается формулой:

Рн Рэкв (Рдн + Рбок), кВт (3)

где Рбок - площадь боковых стенок емкости, оснащаемых нагревателями, дм ;

Рэкв - эквивалентное значение удельной мощности нагревателей, кВт/дм2.

Рэкв

Рдн Рдн 4- Рбок Рбок

Рдн + Рбок

кВт/дм

(4)

где Рдн, Рбок - удельные мощности нагревателей, расположенных на днище и боковых стенках соответственно, кВт/дм .

Если Рдн Рбок Р, то Рэкв Р.

В общем случае , удельные мощности подбираются с учетом теплотехнических свойств рабочей жидкости, at допустимой температуры нагрева и темпе- ратуоы окружающей среды.

Подставляя в (1) значения m из (2), Рн из (3) и выполнив преобразования, получим

эка

Рдн h Кфрс(12 -ti) (Рдн + Рбок)

кВт/дм2.

Это выражение и является определяющим при выборе (расчете) эквивалентного значения удельной мощности нагревателей.

Проведя соответствующие преобразования и упрощение полученного выражения, используя ряд подстановок, получим формулу в упрощенном виде:

m с At

экв

ZFi/ (где m Рдн h р Кф

А12 F - Рдн + Рбок .

Формула изобретения 1. Сосуд, например поддон или ванна, включающий корпус с присоединенными к нему нагревательными элементами для нагрева рабочей жидкости, отличающий- с я тем, что, с целью обеспечения равномерного нагрев.а рабочей жидкости без образования зон перегрева и потери свойств рабочей жидкости, корпус выполнен с электронагревательным слоем и расположенными относительно него с двух сторон электроизоляционными и защитными слоями, причем внешний защитный слой из ма- териалов с термозащитными свойствами, а внутренний защитный слой из материалов с высокой теплопроводностью, при этом высота электронагревательного слоя в боковых поверхностях не превышает высоту слбя рабочей жидкости, а эквивалентьная

удельная мощность электронагревательного слоя определяется по формуле

т - Вт/дм2,

где m - масса рабочей жидкости, кг;

с - удельная теплоемкость рабочей жидкости, кВт- ч/кг °С;

At - температура нагрева жидкости в градусах за 1 ч работы нагревателя, град/ч;

Ј F - суммарная площадь нагревательного слоя, дм ,

rj - КПД нагревателя.

2 . Сосуд по п. 1, отличающийся тем, что термозащитный слой выполнен между наружным электроизоляционным и защитным слоями.

3. Сосуд по пп. 1 и 2, отличающий- с я тем, что электронагревательный слой выполнен в виде эластичной ленты с нагревательными элементами.

Изобретение относится преимущественно к горной и дорожно-строительной технике, например к рабочему оборудованию экскаватора, работающих в условиях низких температур, а также может быть использовано для подогрева масла в картерах автотракторных двигателей и других механизмов. Цель изобретения - обеспечение равномерного нагрева рабочей жидкости без образования зон перегрева и потери свойств рабочей жидкости. Корпус сосуда выполнен многослойным и включает внутренние стенки 2 и днище 3, электроизоляционные слои 4 и 5, слои электропроводящего эластичного нагревателя 6, слой внешнего теплоизолятора 7 и защитный кожух. Для нагрева рабочей жидкости нагреватель 6 подключается к электропитанию. Поток тепла благодаря слою теплоизолятора 7 направлен внутрь сосуда через стенки и дно. При достижении заданной температуры нагреватель отключается или переводится в режим поддержания заданной температуры. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. г ел С 4 О ы . Ю