ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2068626

ЕЛЕКТРОНАГРІВАЧ

ЕЛЕКТРОНАГРІВАЧ

Ім'я винахідника: Шулят Валерій Васильович
Ім'я патентовласника: Шулят Валерій Васильович
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1994.06.27

Використання: в електронагрівачах текучих середовищ, в опалювальних системах і приладах. Суть винаходу: електронагрівач містить захисний кожух, вертикально встановлений циліндричний корпус з патрубками входу і виходу середовища, нагрівальну стрічку і електроізоляційні елементи, виконані з м'якого і об'ємного матеріалу, один з них накладено на зовнішню поверхню корпусу, поверх нього на корпус навита нагрівальна стрічка, а поверх нагрівальної стрічки накладено інший електроізоляційний елемент, закритий зовні захисним кожухом. Причому нагрівальна стрічка нанесена на корпус з зазором між витками і з освітою в цих зазорах виступів електроізоляційного елемента. В якості електроізоляційного елемента використана базальтова вата. У разі використання електронагрівача в опалювальному приладі, патрубки входу і виходу середовища з'єднані з ємністю замкнутого обсягу, наприклад з радіатором. Таке конструктивне виконання електронагрівача розширює його технологічні можливості і підвищує ефективність і надійність роботи.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до електричним і, зокрема до електронагрівача текучих середовищ, і може бути використано в опалювальних системах і приладах.

Відомий електронагрівач, що містить посудину для нагрівається середовища, виконаний у вигляді котла, на зовнішній поверхні якого щільно укладені нагрівальні стрічки, виконані багатожильними з нехромовой дроту, сплетеної з електроізолюючими стеклонітей [1]

Однак електронагрівач такої конструкції може бути використаний тільки для нагрівання невеликого об'єму середовища, тому що для обігріву великої площі судини дріт, з якої складається нагрівальна стрічка, повинна бути напружена до високої температури (700 800 o C), при якій метал змінює свої властивості, стає крихким і швидко перегорає, що веде до виходу з ладу електрообігрівача. Крім того, кріплення нагрівальних стрічок на поверхні судини складно і недовговічне, тому що для цього використовують клей, який втрачає свої властивості при високих температурах, відсихає, в результаті чого порушується контакт нагрівальних стрічок з поверхнею судини і електронагрівач виходить з ладу.

Відомий електронагрівач текучих середовищ, що містить циліндричний корпус з патрубками входу і виходу середовища, по вертикальній осі якого з зазором один від одного встановлені нагрівальні секції, виконані у вигляді покладеної на підставі між електроізоляційними елементами нагрівальної стрічки [2]

Відомий електронагрівач може бути використаний для нагріву газів і діелектричних рідин, але не може бути використаний для нагріву води, т. К. Нагрівається середовище має безпосередній контакт з нагрівальним елементом стрічкою, і вода буде знаходитися під напругою, а через воду і корпус нагрівача, що приведе до небезпеки для обслуговуючого персоналу. Крім того, нагрівається середовище завдає руйнівної дії на нагрівальні елементи при контакті з ними, тому що містить пил, бруд і опади, що зменшує прохідний перетин отвору, по якому рухається нагрівається середовище. Нагрівальний елемент в цьому випадку втрачає свої властивості, що веде до зниження ефективності нагріву.

Для розширення технологічних можливостей, підвищення ефективності та надійності роботи електрообігрівача, що містить вертикально встановлений циліндричний корпус з патрубками для входу і виходу середовища, спірально навиту нагрівальну стрічку і електроізоляційні елементи, між якими укладена нагрівальна стрічка, відповідно до винаходу він забезпечений захисним кожухом, електроізоляційні елементи виконані з м'якого і об'ємного матеріалу і один з них накладено на зовнішню поверхню корпусу, поверх електроізоляційного елемента на корпус навита нагрівальна стрічка із заглибленням у електроізоляційний елемент за рахунок натягу, з зазорами між витками і з освітою в цих зазорах виступів електроізоляційного елемента, при цьому поверх нагрівальної стрічки на корпус накладено інший електроізоляційний елемент, який зовні закритий захисним кожухом.

По одному з варіантів в якості електроізоляційного елемента використана базальтова вата.

За іншим варіантом, в разі використання електронагрівача в опалювальному приладі з циркуляцією рідини, що нагрівається патрубки для входу і виходу середовища з'єднані з ємністю замкнутого обсягу, наприклад з радіатором.

Розташування нагрівальної стрічки на зовнішній поверхні корпусу електронагрівача розширює його технологічні можливості, тому що текуча середовище не стикається з нагрівальним елементом, що дає можливість нагріву будь текучого середовища, включаючи воду і повітря, і використовувати електронагрівач в побуті, наприклад в якості опалювального приладу, якщо його підключити до радіатора, а й як електроконвектора.

Відсутність контакту текучого середовища з нагрівальним елементом зберігає властивості останнього і тим самим збільшує ефективність нагріву, надійність роботи і термін служби нагрівача, виключає можливість осідання на ньому пилу і бруду, що містяться в текучої середовищі.

Виконання електроізоляційних елементів з м'якого і об'ємного матеріалу, наприклад базальтової вати, яка витримує високу напругу, дає можливість використовувати високоомних нагрівальну стрічку. А навівка нагрівальної стрічки на корпус поверх електроізоляційного елемента з поглибленням в нього за рахунок натягу, з зазорами між витками і з освітою в цих зазорах виступів електроізоляційного елемента виключає можливість короткого замикання, т. К. Нагрівальна стрічка надійно зафіксована на корпусі за рахунок виступів в електроізоляційні елементі і при будь-струсу і температурному подовженні виключена можливість провисання стрічки і змикання її витоків між собою. Таким чином всі перераховані вище ознаки об'єкта винаходу в своїй сукупності дали можливість розширити технологічні можливості та підвищити ефективність і надійність роботи електрообігрівача.

Крім того, використання в якості електроізоляційного елемента базальтової вати (ТУ-23448-92) екологічно чистого матеріалу вигідно відрізняє пропонований електронагрівач від інших, що містять електроізоляційні елементи на основі азбесту або пластмасових з'єднань.

На фіг.1 зображений електронагрівач, поздовжній розріз; на фіг.2 той же з підключенням до радіатора.

Електронагрівач містить вертикально встановлений циліндричний корпус 1 з патрубками 2 для входу і 3 для виходу середовища, нагрівальну стрічку 4, електроізоляційні елементи 5 і 6 і захисний кожух 7. Електроізоляційні елементи 5 і 6 виконані з м'якого і об'ємного матеріалу базальтової вати. Електроізоляційний елемент 5 накладено на зовнішню поверхню корпусу 1. Поверх електроізоляційного елемента 5 на корпус 1 навита нагрівальна стрічка 4 із заглибленням у електроізоляційний елемент 5 за рахунок натягу, з зазорами між витками і з освітою в цих зазорах виступів 8 електроізоляційного елемента 5. Поверх нагрівальної стрічки 4 на корпус 1 накладено електроізоляційний елемент 6, який закритий зовні кожухом 7. електроізоляційний елемент 6 надійно захищає кожух 7 від напруги і одночасно є утеплювачем.

У разі використання електронагрівача в системі опалювального приладу (фіг.2) його патрубки 2 і 3 з'єднані з радіатором 9.

ЕЛЕКТРОНАГРІВАЧ працює наступним чином

Напруга подається від джерела струму на нагрівальну стрічку 4. Електричний струм викликає її нагір'я. Одночасно через патрубок 2 в електронагрівач подається від насоса текуче середовище, що підлягає нагріванню. Рівномірне нагрівання різних текучих середовищ, таких як рідини і гази, забезпечується всією площею корпусу 1, розігрітого нагрівальної стрічкою 4.

У разі використання електронагрівача в якості конвектора, його встановлюють на деякій відстані від підлоги з відкритими патрубками 2 і 3. Повітря, стикаючись з внутрішньою поверхнею корпусу 1, нагрівається і піднімається вгору. На зміну нагрітому повітрю, що виходить з патрубка 3, знизу через патрубок 2 надходить холодне повітря. Таким чином створюється природна циркуляція повітря.

У разі використання електронагрівача в системі опалювального приладу (фіг. 2) патрубки 2 і 3 корпусу 1 з'єднані з радіатором 9. У корпус 1 через отвір у верхній частині (на кресленні не показано) заливають рідину, наприклад воду, після чого отвір закривають пробкою. Кінці нагрівальної стрічки 4 через провід підключають до розетки електричної мережі. При замиканні електричного кола, вода, що міститься в корпусі 1, нагрівається з утворенням пароводяної суміші, легша частина якої піднімається вгору вздовж корпусу 1 і через патрубок 3 заповнює радіатор 9, віддаючи тепло навколишньому середовищу. Після охолодження пароводяна суміш знову надходить в корпус 1 через патрубок 2. Таким чином забезпечується природна циркуляція пароводяної суміші і води в системі опалювального приладу.

ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ

1. Авт. св. СРСР N 674743, кл. F 24 H 1/18;

2. Авт. св. N 1760651, кл. H 05 B 3/20 (прототип).

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Електронагрівач, що містить корпус з патрубками для входу і виходу робочого середовища, на зовнішній поверхні якого між двома електроізоляційними шарами, внутрішнім і зовнішнім, спірально навитих гнучкий нагрівальний елемент, розташований в поглибленнях внутрішнього електроізоляційного шару з зазорами між витками, що відрізняється тим, що він забезпечений кожухом, що охоплює зовнішній електроізоляційний шар, нагрівальний елемент виконаний у вигляді високоомній стрічки, а електроізоляційні шари виконані з м'якого і об'ємного матеріалу, наприклад базальтової вати, при цьому стрічка нанесена на корпусі з натягом до освіти заглиблень у внутрішньому електроізоляційні шарі.

2. Електронагрівач по п. 1, який відрізняється тим, що патрубки для входу і виходу робочого середовища з'єднані з ємністю постійного обсягу, наприклад з радіатором опалювального приладу.

Версія для друку
Дата публікації 26.03.2007гг


НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ

Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
магнітний двигун
Джерело тепла на базі нососних агрегатів