Установка резистивного нагрева

О П И С А Н И Е ( )818030ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалист 1 еческихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет -Гооуддрстеениый комитет СССР ао делам изобретений и открытий3) УДК 621.365. .42 (088.8) Опуоликовано 30.03.81, Бюллетень 12Дата опубликования описания 05:04.81 К. Орлов, М. Б. Гутман, А. Г. Грязнов, В. Л. Яальтер,С: М;-Н 3 терман, В. П. Невежин и В, М. Малышев" :,.2) Авторы кзобретенн 71) Заввител 54) УСТАНОВКА РЕЗИСТИВНОГО НАГРЕВА 2 Изобретение относитс а более конкретно к уст ния нагревателей сопрот щих отрицательным тем фициентом сопротивлени изготовленных из стаби окиси циркония. я к электротермии, ройствам для питаивления, обладаюпературным коэфя (ТКС), например лизированной двуИзвестно устроиство для питания нагревателей сопротивления из стабилизированной двуокиси циркония 1.В этих устройствах затруднен запуск нагревателей, имеющих большое сопротивление в холодном состоянии,Известыа установка резистивного нагрева, содержащая источник питания, к выходу которого подключены по меньшей мере два параллельно соединенных высокотемпературных нагревателя с отрицательным коэффициентом сопротивления, например из двуокиси циркония, а ко входу - снабженный задатчиком регулятор мощности, и по меньшей мере один дополнительный резистивный нагреватель предварительного разогрева, подключенный к выходу дополнительного источника питания 2. При комнатной температуре окисный нагреватель не электропроводен, так как двуокись циркония при этой температуре является диэлектриком. Для того, чтобы нагреватель стал электропроводным, его ра зогревают с помощью нагревателя предварительного подогрева до температуры 1200 - 1300 С, при которой возможен его самостоятельный разогрев за счет пропускания через него электрического тока. Запуск окисного нагревателя желателен с максималь- тО ного напряжения, так как запуск с положенного напряжения возможен только при более высоком прогреве нагревателя, что значительно усложняет конструкцию печи или не выполнимо.Нагреватель из стабилизированной двуокиси циркония обладает малой термостойкостью, поэтому после его включения питающее напряжение необходимо уменьшить до величины, обеспечивающей скорость подъема температуры не более 4 град/мин.В начальный период запуска окисного нагревания регулирование осуществляется вручную, так как при малых токах регулирование с помощью программатора неэффективно.81 Недостатком такого устройства является невозможность автоматического включения в работу окисного нагревателя, так как в начальный период необходимо ручное регулирование. Кроме того, если схема содержит несколько параллельно включенных нагревателей из окислов, то запуск всех их с максимального напряжения источника питания невозможен. Это происходит потому, что нагреватели запускаются в работу по мере их прогрева, условия которого для каждого из них несколько отличаются. После запуска первого нагревателя необходимо уменьшить питающее напряжение из-за того, что скорость его разогрева может значительно превысить допустимую (до 400 град/мин), Снижение напряткения приводит к тому, что остальные нагреватели должны быть прогреты до более высокой температуры, чем первый, а это з ачительно усложняет процесс запуска.Цель изобрет ния - обеспечение возможности автоматического включения в работу нагревателей с )трицательным ТКС и запуска всех параллельно включенных высокотемпературных нагревателей с максимального напряжения.Указанная цсль достигается тем, что в установке последовательно с каждым из резисторов с отрицательным ТКС включен резистор, зашунтированный коммутирующим элементом.На чертеже представлена блок-схема установки.Установка сс держит источник 1 питания, регуляторнапряжения, задатчик с программным усройством 3, нагреватели 4 с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, добавочные резисторы 5 с шунтирукщими элементами 6, а также систему 7 предварительного подогрева, состоящую из нагревателя 8, источника 9 питания и регул чтора 10 напряжения.Устройство 1 аботает следующим образом.На нагреватели 4 подается максимальное напряжение источника питания и производится их предварительный подогрев. В начальный период зажигания нагревателя с отрицательным КС его сопротивление значительно больше, чем сопротивление резистора 5 и поэтомк нагревателю приложено практически погное напряжение источника 80304питания. После запуска нагревателя 4 его сопротивление уменьшается в связи с разогревом и напряжение источника питания перераспределяется: на нагревателе 4 снижается, а на добавочном резисторе 5 возрастает, что уменьшает скорость разогрева нагревателя 4. Каждый из нагревателей 4 разогреется до необходимой для запуска температуры независимо друг от друга, причем перегрев нагревателей исключен из-за ограничения тока резистором 5. После зажи гания всех параллельно включенных нагревателей 4 дальнейший их разогрев передается программному устройству, при этом добавочные сопротивления закорачиваются.В предлагаемой установке возможен автоматический запуск всех параллельно включенных нагревателей с максимального напряжения источника питания. Максимальная скорость разогрева нагревателей во время их старта легко управляема величиной добавочного сопротивления и не превышает 20 допустимую.Формула изобретенияУстановка резистивного нагрева, содержащая источник питания, к выходу которого подключены по меньшей мере два параллельно соединенных высокотемпературных нагревателя с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, а ко зо входу - регулятор мощности с задатчиком,и по меньшей мере один резистивный нагреватель предварительного разогрева, подключенный к выходу дополнительного источника питания, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы установки путем плавного запуска на полное напряжение источника питания высокотемпературных нагревателей, последовательно с каждым из них включен резистор, зашунтированный коммутирующим элементом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Огнеупоры, 1971, Мо 12, с. 36-41.2. Исследование эксплуатационных характеристик высокотемпературных окисных45 нагревателей и выяснение областей их применения. Отчет ВНИИЭТО ОНТ 127.133,1975.ель О. Турпаойкас Корректор М. ВигуПодписноеСССРй 4/5 Составит Техред А. Б Тираж 889 ПИ Государственного делам Изобретений Москва, Ж - 35, Рау П Патент, г. Ужгоедактор Н. Кешеляаказ 1463/80ВНИИп13035,Филиал ПП комитета и откры шская на од, ул,роектная, 4