Погружной электронагреватель

Погружной электронагреватель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О Il И С А Н И Е (1) 921121

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советски к

Соцналнстнчесине

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22)Заявлено 22.06.79 (2l) 2785571/24-07 (51)M. Кл.

Н 05 В 3/78 с присоединением заявки ¹

I (23) Приоритет

1аеударотеениый комитет

СССР ио делан изобретений и открытий

Опубликовано 15 ° 04 82 ° Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 17.04.82 (53) УДК 621. 365..414;3. 036. 663 (088.8) В. И. Гель, Ю. А. Гущин, А. Г. Иалявин, В, 5. ЙавММ)шин, —, Ю. И, Фролов и Б. Х. Хан

t, Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени йаучуно-. исслейоеательский горно-металлургический ийститут цветных металлов

-ь -, . (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) ПОГРУЖНОЙ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ

Изобретение относится к электро= термии и может быть использовано в металлургии, машиностроении, химии для нагрева":высококоррозионных и агрессивных жидкостей и металлов, например цинка, алюминия.

Известен погружной электронагреватель для нагрева высококоррозионных и агрессивных сред, в котором электроды покрыты токопроводящим защитным материалом (1) .

Недостатками конструкции являются ограниченность выбора материалов покрытия, стойких в агрессивных средах, а также сложность нанесения покрытий и малая надежность.

Известен также погружной электронагреватель для агрессивных сред, содержащий защитную оболочку, вь!полненную по длине из двух герметично

20 соединенных элементов, нижний из которых выполнен из высокотеплопроводного материала, а верхний - из теплоизолирующего термостойкого материала, нагревательный элемент, размещенный внутри оболочки, и токоподводы (2) .

Недостатками конструкции являются невысокие эксплуатационные характеристики за счет малой удельной мощности из-за ограничения температуры нагревательного элемента и малый срок службы.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик за счет повышения эффективности нагрева и увеличения удельной мощности и увеличение срока службы электронагревателя.

Указанная цель достигается тем, что нагревательный элемент выполнен в виде по-меньшей мере, двухзаходной спирали, образующей бифилярную обмотку, поперечное сечение витков которой имеет форму трапеции с большим основанием, обращенным к продольной оси нагревателя.

На чертеже представлен электронагреватель, продольный разрез.

Формула изобретения

3 9211

Электронагреватель содержит оболочку 1, нагревательный элемент 2, размещенный внутри оболочки 1, и токо" подводы 3 и 4. Оболочка 1 выполнена по длине из двух герметично соединенных элементов 5 и 6, нижний из которых 5 выполнен из высокотеплопроводного материала, например, пропитанного для снижения пористости металлофосфатом графита, а верхний 6 10 вытачивается из теплоизолирующего терлостойкого материала, например литого калиевого фторфлогонита, обладающего высокой стойкостью в цинке, низкой теплопроводностью и высокой 1э термостойкостью.

Нагревательный элемент 2 выполнен в виде п6 меньшей мере двухзаходной спирали 7 и 8, образующей бифилярную обмотку, и перемычки 9. Каждый виток

20 обмотки в своем поперечном сечении имеет форму трапеции 10, большее основание 11 которой обращено к продольной оси нагревателя, а поверхности 12 и 13 являются излучающими.

Трапецевидный профиль витка с большей частью поверхности, обращенной наружу, позволяет увеличить отношение полезной площадки излучения к общей площади витка и тем самым уменьшить

ЭО количество излучения внутрь нагревателя. Трубка 14 соединяет внутреннюю полость 15 нагревателя с емкостью 16, компенсирующей давление газа при разогреве. При применении трехфазного переменного тока спираль выполняется трехзаходной.

Нагреватель работает следующим образом.

При подаче напряжения постоянного или переменного тока на клеммы токоподводов 3 и 4 электрический ток, протекая по цепи токоподвод 3 — токоподводяций башмак 17 — спираль 7 первого захода - перемычка 9 — спираль 8 второго захода - токоподводящий башмак

18 - токоподвод 4, нагревает спираль

7 и 8 до температуры 1300-1500 С. Излучение тепла происходит с поверхности витков спиралей 12 и 13. Большая часть тепла выделяется с поверхностей 13, поскольку их площадь много больше поверхностей 12. За счет того, что поверхности 13 расположены друг относительно друга под углом, они ю Ч образуют рефлектор, отражающий основ- ЭЭ ную массу тепла на стенку оболочки 5.

При нагревании спирали газ во внутренней полости 15 нагревательного эле21 ф мента расширяется и по трубе 14 поступает в компенсатор 16, который увеличивается в объеме. Имеющийся в полости кислород реагирует с графитом. нагревательного элемента и превращается в угарный газ. Поскольку вся система герметична, то при охлаждении (выключении) нагревателя газ из компенсатора поступает в полость нагревателя. Однако этот газ уже не содержит кислорода, и окисления графитовой спирали при следующем разогреве не происходит. Для того, чтобы. компенсатор не расширялся сверх допустимых пределов, трубка 14 выбирается достаточной длины и выполняется из меди для лучшего охлаждения газа и с целью уменьшения его объема.

Применение в качестве нагревательного элемента графитовой спирали, выполненной в виде бифилярной обмотки, виток которой в своем пплеречном сечении имеет форму трапеции с большим основанием, обращенным к продольной оси нагревателя, способствует увеличению направленного теплово— го потока от нагревательного элемента на стенку оболочки нагревателя, позволяет увеличить удельную мощ-! ность нагревателя и срок его службы.

Погружной электронагреватель, содержащий защитную оболочку выполненную по длине из двух герметично соединенных элементов, нижний из которых выполнен из высокотеплопроводного материала, а верхний — из теплоизолирующего термостойкого материала, нагревательный элемент, размещенный внутри оболочки, и токоподводы, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик и увеличения срока службы, нагревательный элемент выполнен в виде по меньшей мере двухзаходной спирали, образующей бифилярную обмотку, поперечное сечение витков которой имеет форму трапеции с большим основанием, обращенным к продольной оси нагревателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 430520, кл. H 05 В 3/78, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

IN 604197, кл. Н 05 В 3/78, 1976.

921121

Составитель С. Бражник

Техред д Ац Корректор Л. Бокшан !

Редактор Т. Кинь филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 2385/76 Тираж 856 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5