Электронагреватель текучих сред Советский патент 1981 года по МПК H05B3/42 H05B3/60 F24H1/16 

(54) ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ ТЕКУЧИХ СРЕД

Изобретение относится к электротехнике, в частности к нагревателям, предназначенным для подогрева жидкометаллических теплоносителей прямым пропусканием тока через них и может найти применение в нагревателях, используемых в исследовательской технике по физике, теплофизике, материаловедению. Известны нагреватели прямого нагрева, состоящие из токоподводов и приваренных к ним проводников в виде трубы, в которых нагрев осуществляется за счет пропускания тока непосредственно по жидкому металлу и стеикам трубопроводов. Входной и выходной участки нагревателя находятся под одним и тем же потенциалом. Расположение входного и выходного участков один под другим обеспечивает свободный слив жидкого металла при остановке стенда 1. Однако известный электрический нагреватель жидкометаллических теплоносителей имеет низкий коэффициент мощности. Повышение же коэффициента мощности подобных нагревателей возможно за счет увеличения активного сопротивления, т.е. увеличения длины трубопроводов и уменьщения их сечения, что приводит к увеличению гидравлических потерь напора, и при больщих расходах жидкого металла недопустимо. Наиболее близким по конструктивным признакам к предлагаемому является электронагреватель текучих сред, содержащий по меньщей мере два параллельно соединенных трубчатых спиральных змеевика, соединенных с патрубками входа и выхода текучей среды, и токопроводы, установленные в средней части змеевиков 2. Недостаток известного электронагревателя заключается в том, что в случае, когда жидкостью являются жидкометаллические теплоносители, такие как натрий, калий и др. активное сопротивление трубопровода с жид КИМ металлом становится соизмеримым с индуктивным сопротивлением, и даже меньще его. Коэффициент мощности реальных конструкций такого типа нагревателей составляет 0,5-0,6. Кроме того, известный электронагреватель жидкометаллических теплоносителей не обеспечивает слнв теплоносителя в случае остановки стенда. Цель изобретения - повышение коэффициента мощности нагревателя с возможностью обеспечения слива теплоносителя. а также расширение функциональных возможностей нагревателя. Поставленная цель достигается тем, что нагреватель снабжен коллектором, установленным по оси змеевиков, один конец которого соединен с патрубком входа и входами змеевиков, а второй - с патрубком выхода и выходами змеевиков, а витки змеевиков выполнены чередующимися друг с другом и наклонены к указанной оси под углом, отличным от 90°. На фиг. 1 изображен предлагаемый электронагреватель, общий вид; на фиг. 2 - вид на змеевики сверху. Электронагреватель содержит патрубки для ввода 1 а вывода 2 текучего теплоносителя, объединенные переходником-коллектором 3, к которому прикреплены параллельные нагревательные змеевики 4 в виде двух витков, образующие каждый замкнутый геометрический контур (на чертеже - прямоугольник) . Витки змеевиков 4 имеют постоянный угол наклона 5. Токоподводы 6 расположены в середине нагревательных змеевиков. Теплоноситель поступает через патрубок 1 в нижнюю часть переходника-коллектора 3, после которого проходит через параллельные змеевики 4 к верхней части переходникаколлектора 3 и выходит через патрубки 2. Электрический ток от токоподводов 6 протекает в витке нагревательного змеевика в одном направлении, проходит через переходник-коллектор 3 и в другом витке протекает в противоположном направлении. Уменьщение индуктивности электронагревателя повышает коэффициент мощности, что приводит к значительному снижению расхода электроэнергии. Формула изобретения Электронагреватель текучих сред, содержащий, по меньшей мере, два параллельно соединенных трубчатых спиральных змеевика, соединенных с патрубками входа и выхода текучей среды, и токоподводы, установленные в средней части змеевиков, отличающийся тем, что, с целью повыщения коэффициента мощности и расширения функциональных возможностей нагревателя, электронагреватель снабжен коллектором, установленным по оси змеевиков, один конец которого соединен с патрубком входа и входами змеевиков, а второй - с патрубком выхода и выходами змеевиков, а витки змеевйков выполнены чередующимися друг с другом и наклонены к указанной оси под углом, отличным от 90°. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Повстень В. А., Басов Ю. Н., Лутиков В. К. и Докторов Т. В. Электрические нагреватели экспериментальных жидкометаллических установок.-Научно-технический сборник «Электротермия, вып. 49, М., 1966, с. 7-9. 2.Патент США № 3980862, 219-300, 1976.

vV

/