Взрывобезопасный электронагреватель Советский патент 1992 года по МПК H05B3/42 

1

(21)4875980/07 (22)22.10.90. (46)15.12.92. Бюл. №46

(71)Специализированное проектно-конст- рукторское бюро Союзгазавтоматика

(72)Ю.И.Нуждин

(73)Ю.И.Нуждин

(56) Патент ГДР № 73591, кл. 21 h 13/10 1969.

Авторское свидетельство СССР, кл. Н 05 В 3/42, 1981.

(54) ВЗРЫВОБЕЗОПАСНЫЙ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ

(57) Использование: в электроэнергетике, и теплотехнике. Сущность изобретения: устройство содержит теплообменную камеру 1, камеру управления 2, нагревательный элемент 3, плоский теплообменник-радиатор 4 с отверстиями, термочувствительный элемент 6. 5 ил.

w

ь. ел

W

Изобретение относится к электроэнергетике и теплотехнике и может быть использовано в трубчатых нагревателях с жидким промежуточным теплоносителем.

Известно отключающее устройство для

электрического водонагревательного , содержащее датчик температуры, свя занный через блок управления с

коммутатором.

Датчик температуры - биметаллическая пластинка, а коммутатор выполнен в виде механического устройства. При температуре датчика выше 100°С биметаллическая пластина приводит в действие маханиче- ское устройство, отключающее питание электрочайника от электросети.

Однако данное устройство не приемлемо для условий работы во взрывоопасных средах.

Известен взрывобезопасный электронагреватель, содержащий коаксиально расположенные трубчатые резистивные элементы с изоляционной прокладкой между ними, подключенные с одного торца к источнику питания, а с другого соединенные кольцевой перемычкой, и термочувствительный элемент блока отключения нагревателя, причем перемычка выполнена толщиной, превышающей радиальную толщину наружного трубчатого резистивного элемента, а термочувствительный элемент установлен по оси нагревателя на уровне торцов трубчатых элементов, соединенных перемычкой.

Однако при использовании электронагревателя для обогрева газа с использовани- ем промежуточного теплоносителя снижается эксплуатационная надежность в случае исчезновения промежуточного теплоносителя, что приводит к перегреву нагревателя.

Целью настоящего изобретения является повышение эксплуатационной надежности путем повышения быстродействия работы блока отключения при перегреве поверхности нагревателя.

Для достижения указанной цели во взрывобезопасном электронагревателе, содержащем корпус, в котором размещены трубчатый резистивный нагревательный элемент и термочувствительный элемент терморегулятора блока отключения источника питания нагревательного элемента, термочувствительный элемент установлен по всей длине нагревательного элемента и снабжен жестко соединенным с ним радиатором, выполненным в виде перфорированной пластины из материала с высокой теплопроводностью, причем перфорация выполнена в виде цилиндрических отверстий, ось которых расположена под углом к плоскости пластины и направлена от нагревательного элемента в сторону термочувствительного элемента

На фиг. 1 представлен общий вид устройства с вырывом; на фиг 2 - то же, вид сверху с вырывом; на фиг 3 - радиатор, изометрия; на фиг. 4 - то же, поперечное сечение; на фиг. 5 - электрическая схема

0 электронагревателя.

Устройство состоит из теплообменной камеры 1, заполненной жидким промежуточным теплоносителем, и камеры управления 2, изолированной от камеры 1. В камере

5 1 расположен трубчатый резистивный нагревательный элемент 3, соединенный с плоским теплообменником-радиатором 4, имеющим сквозные цилиндрические отверстия 5 для циркуляции жидкости Вторым

0 концом радиатор 4 соединен с термочувствительным элементом б терморегулятора.

В камере управления 2, содержащей блок отключения источника питания нагревательного элемента, на выведенных кон5 цах трубчатогорезистивного

нагревательного элемеп га 3 имеются электрические контакты 7, соединенные с подводящим электрокабелем, причем один из контактов 7 включен в электрическую цепь

0 через переключающее устройство 8 терморегулятора, соединенное с термочувствительным элементом 6 терморегулятора.

На электрической схеме (фиг 5) показана схема включения нагревательного эле5 мента в электрическую сеть через терморегулятор (ТР), состоящий из термочувствительного элемента (датчика) 6 и переключающего устройства 8.

Устройство работает следующим обра0 зом.

При подведении энергии к нагревательному элементу 3 поверхность последнего нагревается и передает тепло окружающей жидкости. Нагреваясь, жидкость поднима5 ется вверх по каналам 5 радиатора 4, перемешиваясь с холодной и отводя тепло от нагревательного элемента 3. Выполнение отверстий 5 с двух сторон радиатора 4 под углом к плоскости пластины и в нэправле0 нии от нагревательного элемента в сторону термочувствительного, улучшает теплообмен жидкости и равномерность ее нагрева. В случае, если в нагревателе по какой- либо причине будет отсутствовать жид5 кость, нагревательный элемент 3 разогревается выше нормы. При этом теплообменник-радиатор 4, соединяющий между собой нагревательный элемент 3 и термочувствительный б терморегулятора, передает тепло последнему. Причем из-за того, что

радиатор 4 выполнен из материала с повышенной теплопроводностью, передача тепла происходит очень быстро.

Переключающее устройство 8 терморегулятора при достижении определенной температуры отключает нагревательный элемент 3 от источника питания.

Таким образом, нагреватель может быть использован во взрывоопасных зонах т.к. не происходит перегрева и разрушения его корпуса.Формула изобретения Взрывобезопасный электронагреватель, содержащий корпус, в котором разме- щены трубчатый резистивный нагревательный элемент и термочувствительный элемент терморегулятора блока отФиг. 2

0

5

ключения источника питания нагревательного элемента, отличающийся тем что, с целью повышения эксплуатационной надежности путем повышения быстродействия в работе блока отключения при перегреве поверхности нагревателя термочувствительный элемент установлен по всей длине нагревательного элемента и снабжен жестко соединенным с ним радиатором, выполненным в виде перфорированной пластины из материала с высокой теплопроводностью, причем перфорация выполнена в виде цилиндрических отверстии, ось которых расположена под углом к плоскости пластины и направлена от нагревательного элемента в сторону термочувствительного элемента.

Фиг.З

фиг.Ь

ггов

7ЭН

Фие.5