Нагревательное устройство Советский патент 1976 года по МПК H05B3/34 H05B3/64 

(54) НАГРЕВАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

ях, причем указанные участки могут быть образованы как одним нагревательным элементом, так и парой нагревательных элементов. Нагревательное устройство может содержать две пары перпендикулярно расположенных нагревательных элементов образующих рабочую камеру.

В .процессе работы устройства по мере расхода гибкого нагревательного элемента к его |концу со стороны входа в устройство, без остановки устройства, .непрерывно подсоединяют новый на-гревательный элемент.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство с одним разомкнутым эластичным нагревателем; на фиг. 2 - устройство, содержащее пару параллельно расположенных, образующих Между собой нагревае.мый объем и перемещающихся во встречных направлениях участков, образованных общим иагревательным элементом; на фиг. 3 - нагревательное устройство, образующее нагреваемый объем нарой нагревательных элементов; на фиг. 4 - устройство, содержащее две пары перпендикулярно располол ;енных нагревательных элементов, образующих рабочую камеру, внд с торца; на фиг. 5 - устройство, вид сбоку.

Нагревательное устройство «меет электроды 1 с расположенным на них нагревательным элементом 2. Нагревательные элементы 2 образуют нагреваемый объем 3 или рабочую камеру 4.

В зависимости от условий работы электроды 1 выполняют из металла или графита, а нагревательный элемент 2 - из углеродной тканой ленты, жгута, нити и т. п.

При эксплуатации предлагаемого малоинерционного нагревательного устройства с помощью механизма перемещения (не показан) приводят в двил;ение нагревательный элемент и подают на электроды напряжение переменного или постоянного электрического тока, которое регулируют В зависимости от требуемой температуры.

Пример 1. Рулон графитированной углеродной ленты ЛВГ-250, имеющей щирину 40 мм, толщину 0,8 мм и сопротивление 5 о-м/ /метр погонный, заряжают в устройство, показанное на фиг. 2, и одним концом закрепляют в протяжном механизме. Задают скорость перемещения ленточного нагревательного элемента 250 .м/час. Включают водяное охлаждение электродов 1 и подают на них напряжение 180 в -переменного тока. При силе тока в общей цепи 300 а температура нагревателя 300°С, а температура в нагреваемом объеме 3-2800°С.

Пример 2. Четыре рулона такой же, как в примере 1, графитированной углеродной ленты заряжают в устройство, показанное на фиг. 4 и 5. Концы лент с одной стороны устройства заправляют в протяжный механизм, включают охлаждение электродов 1 и подают на фазные электроды напряжение 100 в переменного тока. При силе тока 200 а и скорости движения лент 140 м/час температура нагревателей 2 1800°С.

Увеличивают напряжение до 160 в, а внутрь рабочей камеры 4 вводят графитовый стержень. Через 5 мин температура стержня 2900°С при температуре нагревателей 3100°С.

Выполнение нагревательного элемента разомкнутым позволяет полностью устранить прекращение работы устройства из-за износа нагревательного элемента, который непрерывно наращивается новыми участками. При этом, регулируя скорость перемещения

нагревательного элемента через устройство, можно обеспечить безостановочную работу устройства даже при использовании нагревательного элемента с очень малым сроком службы. В этом случае время пребывания нагревательного элемента в устройстве не должно превыщать его срок службы в данной среде при заданной температуре.

Достаточная надежность работы устройства достигается, если время работы нагревательного элемента равно 0,6-0,8 его срока службы в неподвижном состоянии в заданных условиях, хотя возможна работа с иапользованием 90-95% ресурса нагревательного элемента.

Образование нагревательным элементом по меньщей .мере пары параллельных, движущихся во встречном направлении участков позволяет в заключенном между ними объеме взаимно компенсировать неоднородность теплового поля единичного нагревательного элемента и значительно улучщить условия нагрева.

Выполнение нагревательного устройства таким образом, ЧТО две пары перпендикулярно расположенных нагревательных элементов образуют рабочую камеру, позволяет избежать необходимости (при определенном увеличении тепловых потерь) изготавливать корпус устройства, выдерживающий температуры до 3000°С, так как в данном случае движущиеся

нагреватели выполняют роль корпуса рабочей камеры, причем корпуса, заменяемого по мере износа.

В случае применения в качестве нагревательного элемента углеродных волокнистых

материалов устройство позволяет создать малогабаритные (в том числе и лабораторные) печи с рабочей температурой до 3000°С, обеспечивающие заданную температуру в течение любого времени в различной газовой атмосфере (в том числе и агрессивной).

Работа предлагаемого устройства практически безинерционная во всем диапазоне рабочих температур. Малоинердионная работа устройства обусловлена тринципом непрерывной замены нагревательного элемента, возможностью изготовления нагревательных элементов с малой массой и высокой поверхностью теплоотдачи, а также возможностью выполнения рабочей камеры из движущихся нагревательных элементов.