Графитовый нагреватель Советский патент 1981 года по МПК H05B3/62 

Изобретение относится к электротер мическим установкам, в частности к , нагревателям высокотемпературных электропечей сопротивления (вакуумных и газонаполненных),рассчитанным на применение при высоких температурах ивОО-ЗООО С) ,где широко используются графитовые нагреватели,рблада ющие высокой термостойкостью и теплопроводностью. Известны графитовые нагреватели, выполненные в виде пакета фасонных графитовых элементов, плотно прижать х друг к другу. Электрическое солоотив ление такого нагревателя существенно увеличивается за счет контактных соп ротивлений на стенках цилиндров, что позволяет сделать нагреватель достаточно толстым и прочным I. Недостатком .графитового пакетного нагревателя, как и ранее упомянутых трубчатых нагревателей, является невозможность регулировать его сопроти ления соответственно потребляемой мощности печи. . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является гр фитовый нагреватель,выполненный из набора примыкающих торцовыми поверхностями кольцевых элементов, половина кольцевого элемента изготовлена из электропроводного материала, а другая из электроизоляционного, полукольца установлены с возможностью сдвига, что позволяет изменять поверхность контакта колец, т.е. регулировать сопротивление нагревателя 2. Недостатком этого нагревателя является неравномерность распределения тепловыделения по сечению. Цель изобретения - повышение равномерности тепловыделения по сечению нагревателя. Указанная цель достигается тем, что торцовые поверхности кольцевых элементов выполнены с чередующимися выступами и пазами, причем соседние элементы примыкают друг к другу выступами. На фигЛ дана камера печи с нагревателем; на фиг, 2 - конструкция кольцевого э лемен та. Нагреватель 1 выполнен из набора кольцевых элементов 2 (элементы 2 могут быть прямоугольной или много- угольной формы в зависимости от конструкции нагреваемого изделия), помещенных между токоподводами 3 и 4. Токоподводы 3,4 закреплены на изоляторах 5 и 6 в корпусе печи 7, закрываемом крьликой 8. При этом один из токоподводов 3 закрепляется неподвижно, а токоподвод 4 закреплен вне печи на подвижной опоре 9, которая с помощью пневматического, гидравлического или пружинного домкрата 10 е мает набор элементов 2 .нагревателя 1 и прижимает элементы 2 друг к другу с определенным регулируемым усилием. Каждый элемент 2 выполнен с чередующимися пазами 11 и выступами 12 н контактной торцовой поверхности, при чем пазу 11с одной стороны элемента 2 соответствует выступ 12 с другой стороныi а соседние элементы примыкают друг к. другу выступами 12. Тем самым при стыковке элементов 2 контактные переходы, в которых выделяется н,аибольщее количество тепла, равномерно, в шахматном порядке распределяются по поверхности нагревателя . Печь работает следующим образом. Заготовка 13 устанавливается внут ри нагревателя 1, печь закрывается крышкой 8 и вакуумируется или заполняется инертным газом. Чере.з токопод воды 3,4 нагреватель 1 подключают к источнику однофазного тока. При необходимости изменить интенсивность нагрева элементы 2 сдвигают друг относительно друга, при этом площадь контакта между элементами 2 уменьшают за счет смещения пазов и выступов на контактной поверхности и сопротивление нагревателя возрастает. Для регулирования интенсивност тепловыделения по длине нагревателя, например для компенсации тепловых потерь через торцовые стенки печи, можно уменьшить указанным способом площадь контакта у элементов, разме- ценных по концам нагревателя. Интенсивность нагрева можно также регулировать за счет изменения давления на контактных поверхностях с прмощью домкрата 10.. Экспериментально установлено, что при температуре около 1000 С контактное электросопротивление изменяется на 25-30 % при увеличении давления в 3 раза. Равномерное распределение контактных переходов по поверхности нагревателя способствует равномерному обогреву садки, а наличие пазов обеспечивает свободный выход паров из нагреваемого материала. формула изобретения Графитовый нагреватель для высокотемпературных электропечей, выполненный из набора примыкающих торцовыми поверхностями кольцевых элементов, установленных с возможностью сдвига их относительно друг друга, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности тепловыделения по сечению нагревателя, торцовые поверхности кольцевых элементов выполнены с чередующимися выступами и пазами, причем соседние элементы примыкают друг к другу выступами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США W 3371142, кл.13-25 опублик. 1968. 2.Авторское свидетельство СССР 680203, кл. Н 05 В 3/14. 1974.