Резистивный нагреватель для нагрева в кипящем слое
Иллюстрации
Реферат
(72) Автор изобретен и я
И. А. Трофимов (7!) Заявитель
Новочеркасский научно-исследовательский постоянных магнитов (5ч) РЕЗИСТИВНЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ ДЛЯ
НАГРЕВА В КИПЯЩЕМ СЛОЕ
Устройство относится к области металлургии, может быть использовано в машиностроении, авто- и тракторостроении, инструментальной и других областях промьппленности для скоростного нагрева в кипящем слое ме" таллов и сплавов, а также для охлаждения их с регулируемой скоростью.
Известны электрические печи с кипящим слоем, содержащие ленточные зигзагообразные нагреватели из сплава сопротивления. Нагреватели в таких печах занимают половину обьема печи с кипящим слоем. Это связано с необходимостью увеличивать расстояние между рядами (этажами), занимаемыми отдельными фазами, а также неоправданным переносом опыта проектирования нагревателей конвективных электропечей на электропечи с кипящим слоем, где шаг зигзага принимается не менее 1,8 ширины ленты нагревателя (1 ).
Экономичность электрических печей, с кипящим слоем определяется количе ством сжижающего газа в единицу времени проходящего через слой частиц в электропечи. Чем больше площадь гаэораспределительной решетки, приходящейся на единицу мощности электропечи, тем нике КПД печи за счет потерь на нагрев, увеличенного количества сжижающего газа. Увеличение
10 высоты кипящего слоя больше I,5 диаметра ванны печи с кипящим слоем приводит к ухудшению равномерности кипения слоя. Таким обраэом, для повыt$ щения экономичности электропечи обьем, в котором располагаются нагреватели, должен быть как можно меньше.
С увеличением площади, занимаемой нагревателями, снижается и жесткость конструкции. (Увеличивается расстояние между элементами крепления зигзага). Кроме того,в обычном зигзагообразном. нагревателе неудовлетвори-. тельно используется пространство меж6782
3 86 ду смежными участками ленты (в эигэи- гах).
Наиболее близким к предлагаемому является реэистивиый нагреватель, содержащий каркас, на котором закреплен нагревательный элемент, выполнен» ный в виде уложенной в одной плоскос тн параллельными ветвями зигзагообразной ленты с равным шагом зигзагов, образующих сотообразные, например ромбовидные ячейки, а вершины зигза" гов соседних ветвей соединены крепежными элементами 12).
Однако данный нагреватель не об.ладает достаточной надежностью в работе, поскольку в зонах крепежа в виде заклепок образуются перегретые, участки и песок образует плотную шубу, внутри которой ленты нагревателя расп: авляются.
Цель изобретения — повышение надежности нагревателя в работе.
Поставленная цель достигается тем, что в известном нагревателе каждый крепежный элемент выполнен в виде металлических стержней, прикрепленных, например приваренных, к верши. нам зигзагов, и изоляционной втулки с двумя сквозными отверстиями, в которых зафиксированы указанные стержк: ни.
На фиг. 1 и 2 представлен общий вид нагревателя сотообраэной кон" струкции для однофаэной сети; на фиг. 3-вариант низковольтного нагревателя, в плане; на фнг. 4 — крепление ветвей нагревателя на каркасе; на фиг. 5 — элементы крепления ленты нагревателя между собой и к конструкции каркаса; на фиг. 6 — продольные щели в зигзагообразно навитой ленте нагревателя; на фиг ° 7— конструкция соединения проводящих перемычками лобовых частей нагревателей; на фиг. 8 — участок конструкции нагревателя для эксплуатации при напряжении сети (без трансформатора); на фиг. 9 — фиксация краев щели при недостаточной жесткости ленты нагревателя.
i
В электропечи с кипящим слоем 1 с гаэораспределительной решетки 2 в каркасе 3 размещен зигзагообразный ленточный нагреватель из сплава сопротивления. Зигзагообразно навитая лента в каркасе 3 дополнительно уложена зигзагом с большим шагом. Между смежными лобовыми частями имеются воздушные промежутки. Лента фик20
2S
36
4S
55 сируется в конструкции с помощью прикрепленных к ней (например, кон тактной .сваркой) стержней иэ сплава сопротивления, зафиксированных в отверстиях изоляторов 4 из жаростойкого метериала.
Смежные лобовые части низковольтного нагревателя соединены проводящи-ми перемычками 5. Этими перемычками, например три параллельные ветви 6 нагревателя, соединены между собой в лобовых частях с зазором.
Последовательные соединения между параллельными ветвями 6 выполнены с помощью проводящих перемычек 7 из сплава сопротивления большего сечения, чем суммарное сечение ветвей б. Выводы нагревателя выполнены Т-образными элементами 8, закрепленными в изоляционных втулках.
К несущей конструкции каркаса планке 9 лобовые части нагревателя прикреплены с помощью стержней 10, зафиксированных в отверстиях изоляторов 4. Внешние несущие нагреватель, планки ll каркаса 3 снабжены стержнями 10. После установки изоляторов стержни отогнуты. К планке 9 крепление изоляторов осуществляется аналогично»
Продольными щелями 12 снабжаются низковольтные нагреватели, навитые из широкой ленты. Щели необходимы для улучшения перемешивания слоя в обч еме, занимаемом нагревателем, Перемычки 5 установлены по краям ленты и не создают значительного гидравлического сопротивления в слое, а также не затрудняют теплообмен по высоте лобовых частей нагревателя, образуя жесткую конструкцию нагревателя.
Между лобовыми частями происходит циркуляция частиц кипящего слоя. Широкая лента нагревателя имеет вертикальные щели 13, которые образуют для тока зигзаг в вертикальной плоскости. Путь тока показан пунктиром.
Прн недостаточной жесткости ленты нагревателя (тонкая ленче ) края ще- . ли 13 фиксируются с помощью стержней 10 и изоляторов с отверстиями 4.
Прорези 13 кроме своего основного назначения улучшают условия перемешивания слоя между соседними ячейками нагревателя.
Предлагаемые конструкции нагревателей не имеют элементов, затрудняющих теплообмен с кипящим слоем по верхностей нагрева нагревателей, а также позволяют максимально использовать объем, занимаемый нагревателем и обеспечить предельную мощность нагрева на единицу объема кипящего слоя. Кроме того, не образуется экранированных деталями крепления эон с низкой -еплоотдачей.
Формула изобретения
8667
82 6
Ф вершины зигзагов соседних ветв и соединены крепежными элементамй, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, каждый крепежный элемент выполнен в виде металлических стержней прикрепленных, например приваренных, к вершинам зигзагов, и изоляционной.втулки с двумя сквозными отверстиями, в которых указанные стержни зафиксированы.
Резистивный нагреватель для нагрева в кипящем слое, содержащий каркас, на котором закреплен нагревательный желоб, выполненный в виде уложенной в одной плоскости параллельными ветвями зигзагообразной ленты с равным шагом зигзагов, образующих сотообраз-. ные, например, ромбовидные ячейки, а
Источники информации, t принятые во внимание при экспертизе
I. Кацевич А. С. Расчет и конструирование электрических печей.М.,- Л.
"Госэнергоиздат", 1959. с. 348-352.
2. Авторское свидетельство СССР
Ф 176642, кл. 2l h 9/02, !963.
866782
Составитель О. Щйдрина
Релахтор Н. Пушненкова Техвед А. Ач Корректор М. Шароши
Заказ 8104782 Тираа 892 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035 Москва, 3-35а Ращвская наб.а д«. 4/5
Филиал ППП "Патент, г. Уагород, ул. Проектная, 4
"И--