Электронагреватель текучей среды Советский патент 1983 года по МПК H05B3/32 

(54) ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ

1.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электронагревателям, предназначенным для нагрева газа.

Известен электронагреватель текучей среды с электрическим сопротивлением в виде металлической ленты, закрепленнойна изоляторах, выполненных в виде двух изолированных металлических опор 1.

Недостатком известного аппарата является плохой теплообмен нагреваемой среды с металлической лентой сопротивления, местные перегревы металлической ленты вследствие того, что не все слои потока га-: за обтекают ленту сопротивления, нет турбулизации потока; кроме того, в месте прилегания металлической ленты сопротивления и изоляторам нет обдува ее нагреваемым газом, а теплообмен происходит через изолятор. Указанное устройство имеет также недостаточную надежность в эксплуатации. Недостаток обусловлен тем, что металлическая лента сопротивления при нагре/ ве удлиняется и может произойти соскальзывание ее с изоляторов в межвитковое замыкание, что приведет к выходу из строя электронагревателя.

Наиболее близким к предлагаемому является электронагреватель текучей среды, содержащий корпус, закрепленные в нем нагревательные элементы из резистивной ленты, навитой в пазах изоляторов, уста5- новленных на крепежной арматуре 2.

Недостатком известного устройства является плохой теплообмен нагреваемой среды с металлической лентой сопротивления и местные перегревы металлической ленты вследствие того, что не все слои потока газа обтекают металлическую ленту, нет .турбулизацин потока газа. Кроме того, в местах прилегания металлической ленты к изолятору она не обдувается нагреваемым

15 газом, а теплообмен происходит через изолятор. К тому же известное устройство недостаточно надежно в работе, поскольку металлическая лента при нагревании удлиняется и может произойти межвитковое замыкание. А также при местном разрушении

одного из изоляторов может произойти межвитковое замыкание и нагревательное устройство выйдет из строя. При этом необходимо заменить весь изолятор и полностью перемотать ленту сопротивления. Цель изобретения - интенсификация теплообмена и повышение надежности работы. Поставленная цель достигается тем, что в электронагревателе текучей среды изоляторы выполнены из набора элементов, расположенных в шахматном порядке, и снабжены поперечными проточками со стороны паза под навивку, выполненного радиусом, меньшим радиуса навивки, и продольными проточками со стороны крепежной арматуры, выполненной в виде двух коаксиально расположенных и фиксированных одна относительной другой труб, внутренняя из которых снабжена снаружи выступами, входящими в предельные проточки изоляторов. На фиг. 1 представлен электронагреватель обший вид, разрез; на фиг. 2 - изолятор, разрез; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2, на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. I. В корпусе 1 электронагревателя размещены элементы 2 из металлической ленты сопротивления, навитой радиусом Ri навивки в пазах 3 изолятора 4, расположенных на выступах 5 внутренней трубы 6, которые входят в продольную проточку 7, выполненную в изоляторе 4 на стороне прилегания к поддерживающей арматуре. Труба 6 закрыта заглушкой 8 и,посредством уголка 9 фиксирована (приваркой или любы.м другим видом соединения) относительно внешней трубы 10, которая соединена (приваркой или любым другим способом) с глухой решеткой 11 и последней с корпусом 1. В изоляторе 4 пазы 3 выполнены по радиусу R 2 меньше радиуса навивки ленты, а по центру пазов 3 выполнены поперечные проточки 12, которые расположены под нагревательными элементами 2 (фиг. 2). Электронагреватель, например, мощностью 300 кВт работает следующим образом. В корпус 1 сверху подается поток газа, например, 3000 с температурой 473 К. Газ распределяется по кольцевому пространству между трубами 6 и 10, обтекая нагревательные элементы 2, нагревается и выходит из кольцевого пространства с другой стороны с температурой, например, 723 К. В кольцевом зазоре между трубами 6 и 10 благодаря шахматному расположению изоляторов 4 поток газа турбулизуется, улучшая теплообмен, и увеличивается коэффициент теплоотдачи, что позволяет уменьщить габариты аппарата. Теплоотдача от нагревательных элементов 2 к нагреваемому газу осуществляется по всей поверхности металлической ленты, т. е. газ обтекает всю поверхность нагревательных элементов. 2. Это достигается благодаря наличию поперечных проточек в пазах 3, которые располагаются под нагревательными элементами 2, а также тем, что пазы 3 выполнены радиусом Rz, меньшим радиуса Ri навивки нагревательного элемента 2. При этом прилегание нагревательных элементов 2 к изолятору 4 осуществляет ся только по одной линии - продольной образующей. Благодаря полному обдуву нагревательных элементов 2 и интенсивному теплообмену температура нагревательных элементов 2 на всех участках одинаковая, оптимальная и исключается местный перегрев. Это повышает надежность и долговечность работы электронагревателя, а также позволяет уменьшить габариты аппарата. В случае разрушения изолятора 4 нагревательные элементы 2 надежно закреплены на соседних изоляторах и защиш,ены от межвиткового замыкания, а разрушенный изолятор 4 легко заменяется новым. Внешняя труба 10 соединена с глухой решеткой 11, преграждаюцлей путь потоку нагреваемого газа, при помощи которой вся конструкция соединена с корпусом 1 с возможностью ее разборки. Нижние концы труб 6 и 10 и нагревательных элементов имеют свободное перемещение, что предотвращает температурные деформации и повышает надежность работы. Нагретый газ выходит из электронагревателя снизу. Предлагаемая конструкция нагревателя позволяет интенсифицировать теплообмен и повышает надежность нагревателя в работе. Формула изобретения Электронагреватель текучей среды, содержащий корпус, закрепленные в нем нагревательные элементы из резистивной ленты, навитой в пазах изоляторов, установленных на крепежной арматуре, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена и повышения надежности конструкции, изоляторы выполнены из набора элементов, расположенных в шахматном порядке, и снабжены поперечными приточками со стороны паза под навивку, выполвенного радиусом, меньшим радиуса навивки, и продольными проточками со стороны крепежной арматуры, выполненной в виде двух коаксиально расположенных и фиксированных одна относительно другой труб, внутренняя из которых снабжена снаружи выступами, входящими в продольные проточки изоляторов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Франции № 1335339, А 61 Н 1970. 2.Патент Франции № 1207053, Н 01 С, 1966.

6 9

11

г