Способ изготовления герметичного трубчатого электронагревателя

Способ изготовления герметичного трубчатого электронагревателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) ДополниРельное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 111230 (21) 3243524/24-07 (51) М.Кл з

H 05 В 3/48 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР. но делам изобретений и открнтий (23) Приоритет (53) УДК621. 3. . 036. 663. .002.2 (088. 8) Опубликовано 07.10.82. Бюллетень ¹ 37

Дата опубликования описания071082

В.В. Бархатов, М.С. Вольберг, P.Ã. Кочетков, ! Е.А. Крутиков, С.Е. Павлов и В.Д. Портнод (72) Авторы изобретения

% д (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГЕРМЕТИЧНОГО

ТРУБЧАТОГО ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЯ

Изобретение относится к .электротехнике, в частности к технологии изготовления трубчатых электронагревателей.

Известны способы изготовления трубчатых электронагревателей, при которых после изготовления трубчатых электронагревательных элементов производят очистку их электроизоляционных напол; нителей от токопроводящих загрязнений путем разогрева на воздухе при температуре до 850оС, после чего производят сборку электронагревателей, оснащение т.ергловводами и герметизацию (1).

Наиболее близким к изобретению является способ изготовления герметичного трубчатого электронагревателя, содеряМщего электроизолированный резистивный элемент в герметичной оболочке с узлом гермовводов, при котором электронагреватель собирают. и подвергают очистке от электропро, водящих загрязнений нагревом пря мым пропусканием тока через резистивный элемент после чего вакуумируют, заполняют газом и герметизируют, (21.

Процесс проводится на воздухе при температуре около 700оC и перед герметизацией гермовводами методом приварки на концевых участках подцерживается температура 380 С.

Однако очистка электронагревателя от электропроводящих загрязнений производится в окислительной среде— воздухе, при этом происходит окисление не только загрязняющих веществ, но и конструкционных материалов электронагревателя, а именно материала резистивного элемента и материала оболочки. Окисление резистивного элемента приводит к изменению его основного параметра электрического сопротивления, а

15 также в случае неравномерного окисления к утонению, что значительно ухудшает надежность|электронагревателя.

Окисление материала обечайки и узла гермовводов приводит к ухудшению механических, прочностных свойств и разрушению спая металлических обечаек гермовводов с керамикой.

Отсутствие регламентации в скорости разогрева вызывает то, что органические вещества, загрязняющие электроизоляционные материалы, при высоких скоростях разогрева разлагаются, не успевая испариться, с образованием электропроводлщего кокса, 965028 из-за которого снижается пробойное разложиться и образуют токопроводянапряжение и сопротинление изоляции. щий кокс, который можно удалить тольПринарка гермовнодов после прове- ко при полной разборке, т.е. весь дения очистки вызывает загрязнение процесс изготовления нагревателя повэлектроизоляционных материалов, что торить. снижает качество электроизоляции В предлагаеМом способе разогрев электронагревателя. ведется в вакууме с давлением меньше

Целью изобретения является повыше- или равным 5 10 - мм рт.ст. При этом ние надежности электронагревателя давлении не наблюдается окисления посредством увеличения электрической конструкционных материалов (ковара, барочности (пробойного напряжения и 10 стали, меди). При регламентированной сопротивления изоляции). скорости разогрева легкие фракции орПоставленная цель достигается тем, ганических веществ испаряются и откачто согласно способу изготовления чиваются, а тяжелые выходят на поверхэлектронагревателя, содержащего элек- ность изоляционного материала и частрбизолированный резиативный элемент 15 тично разлагаются. Для их удаления в герметичной оболочке с узлом гер- нагреватель охлаждается и:заполняетмоннодов, при котором электронагрева- ся кислородсодержащей средой. При тель собирают и подвергают очистке от этом из-за. высокой поверхностной электропроводящих загрязнений нагревом активности загрязнений и продуктов прямым пропусканием тока через резкстив-ъ0 их разложения (различные соединения ный элемент, после чего герметизиру- углерода, углеводороды) кислород ют, после сборки электронагреватель адсорбируется на их поверхностях и помещают в вакуумную печь, соединя- начинает с ними реагировать. При повют внутреннюю полость электронагре- торной откачке и разогреве оставшиевателя с постом откачки и подачи га- 25 сЯ эагРЯзнениЯ РазлагаютсЯ с образозов, раздельно вакуумируют печь и ванием летучих окислов углерода, коэлектронагреватель до давления торые откачиваются. Измерения качестменьше 5.10 5 MMрт.ст. и ведут очист- ва изоляции в течение всего процесса ку разогревая электронагреватель до показывают увеличение сопротивления температуры начала разложения орга- 30 изоляции и рост пробойного напряжения. нических загрязнений со скоростью Перегрев концевых участков оболочдо 10С С/мин, а свыше — менее 2ОС/мин ки по сравнению с электронагревателя до максимальной, температуры на обо- позволяет откачивать загрязнения лочке, превышающей ее рабочую тем- и продукты их распада без высаждепературу на 200-300ОС, поддерживая ния их на изоляционных материалах .температуру на концевых участках гермоввода, что обеспечивает высокое на 30-50 С выше температуры оболоч- качество электроизоляции токоподвоки, производят выдержку после чего дов электронагревателя. охлаждают, заполняют внутреннюю по- Время выдержки после первого ралость электронагревателя кислородсо- зогрева и время пропитки кислороддержащей осушенной газовой средой, 40 содержащей средой определены опытным выдерживают, вновь накуумируют, . путем по изменению сопротивления повторяют операцию разогрева и по изоляции и пробойного напряжения. достижении максимальной температуры Подача инертного газа в разогрезаполняют внутреннюю полость осу- тый до максимальной температуры на шенным инертным газом и герметизиру- 45 оболочке электронагреватель обеспеют. При этом после первого разогрева чивает высокое качество изоляции, на максимальную температуру произво- полученное в результате очистки. дят выдержку в течение 4-б ч, а пос- П р и .м е р. Сборка трубчатого ле заполнения кислородсодержащей электронагревателя (ТЭН). средой делают выдержку в течение Резистивный элемент ТЭН с помощью

1-2 ч. электроизоляционных материалов размеУказанная последовательность опе- щают внутри герметичной оболочки. раций вызвана тем, что предложенный Токовыводы от резистинного.элемента способ очистки уменьшает воздействие соединяют с токовыводами гермонводокисления на конструкционные материа- 55 ного узла. Гермовводный узел привалы. В существующих способах электро- ривают к герметичной оболочке. ТЭН нагреватель разогревается на воз- помещают н вакуумную печь. Соединядухе до 700ОС. При этом происходит ют токовыводы ТЭН с источником окисление не только органических электропитания и внутреннюю полость загрязнений, но и конструкционных ТЭН, образованную герметичной оболочматериалов, н том числе и материала кой и узлом гермовводов, с помощью резистивного элемента, что вызывает трубопровода с вакуумным постом отизменение его характеристик. Кроме качки и подачи газов. Включают того, в случае высокого темпа разог- откачку внутренней полости ТЭН и рева органические загрязнения внутри. печи По достижении давления изоляционного материала не успевают 65 5 10 мм рт.ст. в печи и в ТЭН включа965028

Формула изобретения

Составитель A. Ходатаева

Редактор Г. Гербер Техред Е.Харитончик Корректор О. Билак

Заказ 7692/48 Тираж 862 Подписное

BHHHIIH, Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ют электропитание на ТЭН и в печи.

Регулируя напряжение питания, разогревают ТЭН до 400 С, исходя из того, что его рабочая температура 180 С, . причем так, что до 300 С скорость разогрева не превышает 10 С/мин," 5 а после 300ОС - 2 C/мин. При этом, регулируя мощность печи, поддерживают на узле гермовводбв температуру на 30-50 С больше температуры оболочки. При достижении 400 С на оболочке ТЭН производят выдержку в течение 4-6 ч. Затем охлаждают

ТЭН и печь и заполняют ТЭН осушенным воздухом (точка росы минус 60 Cj.

Производят выдержку в течение 1-2ч.

Вновь откачивают и повторяют вышеуказанный разогрев до 400ОС после чего заполняют гелием и герметизируют, пережимая трубопровод откачки ТЭН.

После этого охлаждают печь и ТЭН. ТЭН щ извлекается из печи и герметизируется с.помощью сварки по месту пережима трубопровода откачки.

Использование изобретения позволяет повысить качество электроизоляции ТЭН.

Способ изготовления герметичного трубчатого электронагревателя, при,,котором после установки в оболочку резистивного элемента и заполнения ее изоляционным наполнителем, очищают от электропроводных загрязнений наполнитель нагревом прямым пропусканием тока через резистивный элемент, вакуумируют электронагреватель, заполняют газом и герметизируют, о ти и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности путем увеличения прочности и электросопротивпения наполнителя, перед очисткой помещают электронагреватель в вакуумную электронечь и создавая вакуум раздельно в печи и нагревателе порядка 5 10 мм рт.ст., ведут очистку нагревом со скоростью до 10ОС/мин до температуры начала разложения загрязнений, а затем со скоростью до 2 С/мин до температуры на оболоч-. ке, превышающей ее рабочую на 200300ОC поддерживая в процессе нагрева температуру на концевых участках электронагревателя на 30 -50 С выше температуры оболочки с помощью нагревателей электропечи, выдерживают электронагреватель при максимальной температуре в течение 4-6 ч, затем охлаждают электронагреватель, заполняют его осушенной кислородссдержащей газовой средой и выдерживают в ней в течение 1-2 ч, вновь вакуумируют, идентично повторяют очистку и заполняют оболочку осушенным инертным газом непосредственно после повторной очистки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Миндин Г.В. Электронагревательные трубчатые элементы. М., 1965, с. 23, 110.

2. Авторское свидетельство СССР

9 725275, кл. Н 05 В 3/52, 1978.