Устройство для нагрева текучей среды

(19) ( 1) 51)5 Н 0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН илиал Государственного сследовательского трак А.П.Авдюни ко8)етельство С В 3/40, 1966 етельство С В 3/40, 1958 В.И.К 7) Изобретен ии. Цель изобр относитсяения- повы электротерние надежГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА ТЕКУЧ Е ности работы нагревателя при нагреве насыщенных газами жидкостей или много- фракционного углеводородного топлива. Изобретение позволяет повысить надежность работы устройства и уменьшить его габариты путем выполнения нагревателя в виде трубки 4 с поперечными гофрами, в вершинах которых имеются кольцевые ряды равномерно расположенных по окружности гофр отверстий 5, сообщающих внутренние и наружные обьемы жидкости. В процессе нагрева жидкости образующаяся паровая фаза внутри трубки через отверстия 5 в вершинах гофр выводится наружу. Тем самым устраняется длительный контакт паровой фазы с поверхностью нагревательного элемента, возможность его перегрева и разрушения, 2 ил.В качестве вариантов нение трубки, служащей пкрытия, из керамическо . кварцевого стекла (при эт электроизоляционный сл также сама трубка може возможно исполодложкой для поо материала или м не потребуется й стеклоэмали), а быть выполнена Изобретение относится к устройствам для электронагрева жидкостей, в частности для подогрева углеводородного топлива перед его подачей в двигатель в условиях низких температур,. Цель изобретения - повышение надежности в работе нагревателя при нагреве насыщенных газов жидкостей или многофракционного углеводородного топлива,На фиг.1 схематически изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 - узел на фиг.1 (узел стыковки),Устройство имеет корпус 1, в который ввинчивается штуцер 2 с уплотнительной прокладкой 3, Нагреватель 4 в виде металлической гофрированной трубки с отверстиями 5, предварительно полностью покрытой электроизоляционным слоем стеклоэмали 6, поверх которого на внутреннюю и наружную поверхности трубки нанесено токопроводящее резистивное покрытие 7 с токопроводящими шинами 8 на обоих торцах, прижимается к посадочному месту 9 штуцера 2 при помощи гайки 10 и упругой шайбы 11, сидящих на стержне 12, При этом число отверстий 5 в одном гофре 13 нагревателя 4 и их линейный размер должны удовлетворять условию и -где п - количество отверстий в одном ряду;1 - длина поперечной хорды отверстия в произвольном поперечном сечении нагревателя по гофруО - наружный диаметр нагревателя в произвольном поперечном сечении нагревателя по гофру;Омин - минимальный наружный диаметр нагревателя в его поперечном сечении по гофру.Стержень 12 своим конусом 14 входит в коническое отверстие штуцера 2 и фиксируется в нем гайкой 15 через изоляционную прокладку 16. Изоляция стержня 12 в коническом отверстии штуцера выполнена, например, из слюды 17. Токоподвод 18 крепится к стержню 12 с помощью контактной гайки 19, На внутреннюю поверхность корпуса 1 нанесен теплоизоляционный слой 20. Для протока топлива в деталях 9 и 11 имеются отверстия 21 и 22, 101520 из листового токопроводя щего материала и являться нагревательным элементом,Устройство для электронагрева жидкостей работает следующим образом.Через токоподвод 18 на стержень 12 и далее через гайку 10, шайбу 11, токоподводящую шину 8 подается напряжение навнутреннее и наружное токопроводящее резистивное покрытие 7. Второй токопроводящей шиной 8 через штуцер 2 электроцепь замыкается на земле, Жидкость вводитсячерез верхний патрубок, попадает в наружную, а через отверстия 21 посадочного выступа 9 и во внутреннюю полости трубки 4 ичерез кольцевую щель между корпусом 1 и упругой шайбой 11 и отверстие 22 в последней выводится наружу,При нагреве неподвижной жидкости последняя воспринимает тепло от резистивного покрытия 7 на внутренней и наружной поверхности трубки. Образующаяся паровая фаза внутри трубки при нерасчетных режимах работы (или при нагреве много- фракционного углеводородного топлива)собирается в вершинах гофр и через отверПри движении жидкости на поверхности нагрева тем не менее образуются и растут до определенных размеров паровые пузыри, Однако наличие гофр способствует турбилизации движения жидкости и уменьшению отрывного диаметра пузырей, а наличие отверстий на вершинах: гофр - сокращению времени пребывания пузырей внутри трубки и контакта с поверхностью, что, как и в случае с неподвижной жидкостью, повышает ресур работы устройства,Отверстия 5 на вершинах гофр, выполненные строго по приведенному соотношению (его физический смысл - сохранить равные значения площади резистивного покрытия по периметру поперечных сечений трубки на всей ее длийе при одинаковой толщине покрытия или при применении листового токопроводящего материала), обеспечивают равномерность тепловыделения на всей поверхности нагревательного элемента, что также отвечает задаче повышения ресурса. Форма таких отверстий может быть обеспечена при использовании, например, конусной фрезы. В этом случае для предотвращения слияния отверстий и потери гофрированной трубкой жесткости отверстия в соседних гофрах выполняются в шахматном порядке. 35 0 45 50 55 стия 5 трубки 4 выводится наружу, Тем самым устраняется длительный контакт паровой фазы с поверхностью нагревательного элемента, что повышает ресур его ра ботыТираж ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 Предлагаемое изобретение позволяет повысить ресурс работы устройства в 2-3 раза и интенсивность теплообмена на 20 - 30 ф.формула изобретения Устройство для нагрева текучей среды, содержащее цилиндлрический корпус с отверстиями для подачи и отвода среды, внутри которого коаксиально ему с зазором установлен трубчатый нагреватель, снабженный по меньшей мере двумя рядами равномерно расположенных по окружности отверстий, сдвинутых в рядах относительно другдруга, отл ича ющееся тем,что,с целью повышения надежности в работе нагревателя при нагреве насыщенных газами жидкостей или многофракционного углеводородного топлива оси, указанных отверстий расположены на вершинах поперечных гофр, выполненных на нагревателе, и сдвинуты в рядах в шахматном порядке, причем количество отверстий в любом ряду 5 выбрано из условия и -г1где и - количество отверстий в одном ряду, 10 1 - длина поперечной хорды отверстия в произвольном поперечном сечении нагревателя по гольфу;01 - наружный диаметр нагревателя втом же произвольном поперечном сечении 15 по гофру;Эмин - минимальный диаметр нагревателя в его поперечном сечении по гофру.