Электронагреватель термодинамическиНЕуСТОйчиВыХ гАзОВ Советский патент 1981 года по МПК H05B3/44 

I

Изобретение относится к химическому аппаратуростроению и может быть использовано как в химической промышленности, так и в смежных отраслях народного хозяйства для электрического подогрева термодинамически неустойчивых газов.

Известен электронагреватель для подогрева воздуха, в корпусе которого размещен змеевик с электрообогревом и термореле. Змеевик снабжен воздушными каналами с поршневыми запорными клапанами, открывающимися под действием подвижных опор, укрепленных на вертикальных трубках, несущих на нижних концах запорные клапаны и имеющих отверстия для подачи воздуха IJ

Однако этот нагреватель используется в качестве подогревателя воздуха для сущки лабораторной посуды и не может быть использован для подогрева термодинамически неустойчивых газов, поскольку ненадежно в работе.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является электронагреватель термодинамически неустойчивых газов, например окиси углерода, содержащий цилиндрический корпус с патрубками входа и выхода газа, в котором нагревательный элемент выполнен в виде вертикально установленных параллельно друг другу и электрически соединенных трубопроводов, предназначенных для прохождения нагреваемого газа, концы которых установлены через керамические электроизоляционные втулки во фланцах, один из которых закреплен в корпусе 2.

10

Однако окись углерода является термодинамически неустойчивым газом, степень разложения которого зависит от температуры и , времени воздействия ею. Протекающая по трубному пространству нагреватель 5 ного устройства, она постепенно разлагается с выделением сажи (углерода) которая осаждается на поверхности керамических изоляторов, что является причиной коротких замы« каний в электрической цепи устройства с повреждения нагревательных трубопроводов

да и выхода из строя подогревателя газа. Для избежания этого необходим профилактический ремонт. Межремонтный пробег этого подогревателя короче установленного нормативами пробега смежного оборудования технологической линии производства аммиака, что снижает ее производительность. Иногда для сокращения перерывов в работе цавной линии используют для электрического подогрева термоустойчивый инертный газ, например азот, вместо разлагающейся окиси углерода. Однако такая замена экономически неоправдана. Цель изобретения - повыщение надежности и долговечности, а также экономичности подогревателя. Поставленная цель достигается тем, что в нагревателе каждая пара трубопроводов охвачена по всей длине общим электроизоляционным жаростойким покрытием, трубопроводы каждой пары соединены последовательно, а пары между собой соединены параллельно, две соседние пары трубопроводов установлены в электроизоляционном кожухе длиною, превышающей длину трубопроводов в нижнем конце которого размещен наконечник из жаростойкого, электроизоляционного и антиадгезионного материала, а снаружи его установлен стакан, соединенный с верхним фланцем, причем трубопроводы в верхней части выступают за фланец. На фиг. 1 представлен электроподогреватель, продольный разрез; на фиг. 2 - пакет нагревательных трубопроводов, поперечный разрез. Электрический подогреватель газа состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1 с крыщкой 2, в которой помещается стакан 3 с верхней 4 и нижней 5 держательными досками. В последние вставлены, пакеты 6 нагревательных трубопроводов 7, помещенных в электро-и термоизоляционные кожухи 8. Пакеты 6 крепятся в верхнем фланце при помощи скоб 9. В корпусе 1 находится кольцевой выступ 10, на котором устанавливается верхний фланец 4 посредством герметизирующего кольца 11. На выходе нагревательных трубопроводов 7 установлены наконечники 12, изготовленные из жаропрочного, антиадгезионного и электроизоляционного материала. Электрически последовательно соединенные пары нагревательных трубопроводов (фиг. 2) изолированы друг от друга изоляционной лентой 13 из асбестовой бумаги и стеклоткани, пропитанной жаростойким лаком. Пространство, содержащееся между верхним фланцем 4 и крыщкой 2, является зоной предварительного подогрева газа. Для этого увеличена длина нагревательных трубопроводов 7 так, чтобы их входы выступали выще изоляционного кожуха 8 и входного отверстия сосуда 1. Подогреватель работает следующим образом. Холодный газ подается в пространство над верхним фланцем 4, где предварительно нагревается и поступает на входы трубопроводов 7. Посчгупление газа в нижнюю часть сосуда 1 исключено герметизационным кольцом И, а также герметизацией изоляционного покрытия пакетов 6. Таким, образом, газ во время основного подогрева соприкасается только с внутренней поверхностью нагревательных элементов 7. Оптимальный режим работы электрического подогревателя газа достигается в условиях минимального времени пребывания газа в нагревательных трубопроводах 7, чем обеспечивается минимальное его разложение. Сокращение времени пребывания достигается повыщением скорости движения потока газа через трубопроводы путем уменьщения их диаметра. Этим также улучщается коэффициент теплопередачи, что благоприятно сказывается на поддержании требуемой температуры на выходе газа. Необходимая пропускная способность подогревателя обеспечивается соответствующим подбором длины и числа нагревательных трубопроводов, таким,чтобы перепад давления не превыщал предусмотренного нормативами. Выделяющееся некоторое количество сажи не вызывает повреждений электронагревательного устройства, поскольку предлагаемой конструкцией подогревателя газа исключается наличие короткозамыкающих мест значительным удлинением опасной электропроводящей поверхности, которая может образоваться лищь при оседании сажи на электроизоляционных кожухах 8. Сажа оседает в нижней части сосуда 1, а подогретый газ по кольцевому зазору между сосудом 1 и стаканом 3 направляется на выход. Формула изобретения Электронагреватель термодинамически неустойчивых газов, например окиси углерода, содержащий цилиндрический корпус с патрубками входа и выхода газа, в котором нагревательный элемент выполнен в виде вертикально установленных параллельно друг другу и электрически соединенных трубопроводов, предназначенных для прохождения нагреваемого газа, концы которых установлены через керамические электроизоляционные втулки во фланцах, один из которых закреплен в корпусе, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности работы электронагревателя, каждая пара трубопроводов охвачена по всей длине общим электроизоляционным жаростойким покрытием, трубопроводы каждой пары соединены последовательно, а пары между собой соединены параллельно, две соседние пары трубопроводов установлены в электротермоизоляционном кожухе длиною, превыщающей