Погружной электронагреватель

О П И С А Н И Е (и) 921121ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советски кСоцн алис тмчесиннРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет 1 аеударстеениый комитет СССР ио делан изобретений и открытий-.чти,.Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-,исслейоаательский горно-металлургический ийститутцветных металловьтч(54) ПОГРУЖНОЙ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ Изобретение относится к электро-термии и может быть использовано в металлургии, машиностроении, химии длянагрева":высококоррозионных и агрессивных жидкостей и металлов, например цинка, алюминия, 5,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 агрессивныхсредах, а также сложность нанесенияпокрытий и малая надежность.Известен также погружной электронагреватель для агрессивных сред,содержащий защитную оболочку, вь 1 полненную по длине из двух герметично20соединенных элементов, нижний из которых выполнен из высокотеплопроводного материала, а верхний - из теплоизолирующего термостойкого материала,нагревательный элемент, размещенныйвнутри оболочки, и токоподводы 121,Недостатками конструкции являютсяневысокие эксплуатационные характеристики за счет малой удельной мощности из-за ограничения температурынагревательного элемента и малый срокслужбы.Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристикза счет повышения эффективности нагрева и увеличения удельной мощностии увеличение срока службы электронагревателя,Указанная цель достигается тем,что нагревательный элемент выполненв виде по-меньшей мере, двухзаходнойспирали, образующей бифилярную обмотку, поперечное сечение витков которой имеет форму трапеции с большимоснованием, обращенным к продольнойоси нагревателя.На чертеже представлен электронагреватель, продольный разрез.Формула изобретения 3 9211Электронагреватель содержит оболочку 1, нагревательный элемент 2, размещенный внутри оболочки 1, и токо"подводы 3 и 4. Оболочка 1 выполненапо 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 1 овытачивается из теплоизолирующеготермостойкого материала, например литого калиевого фторфлогонита, обладающего высокой стойкостью в цинке,низкой теплопроводностью и высокойтермостойкостью,Нагревательный элемент 2 выполненв виде пб меньшей мере двухзаходнойспирали 7 и 8, образующей бифилярнуюобмотку, и перемычки 9. Каждый виток20обмотки в своем поперечном сеченииимеет форму трапеции 10, большее основание 11 которой обращено к продольной оси нагревателя, а поверхности 12 и 13 являются излучающими.Трапецевидный профиль витка с большейчастью поверхности, обращенной наружу, позволяет увеличить отношение полезной площадки излучения к общейплощади витка и тем самым уменьшитьРЭОколичество излучения внутрь нагревателя. Трубка 14 соединяет внутреннююполость 15 нагревателя с емкостью 16,компенсирующей давление газа при разогреве. При применении трехфазногопеременного тока спираль выполняетсятрехзаходной.Нагреватель работает следующимобразом.При подаче напряжения постоянногоили переменного тока на клеммы токоподводов 3 и 4 электрический ток, протекая по цепи токоподвод 3 - токоподводяций башмак 17 - спираль 7 первогозахода - перемычка 9 - спираль 8 второго захода - токоподводящий башмак18 - токоподвод 4, нагревает спираль7 и 8 до температуры 1300-1500 С. Излучение тепла происходит с поверхности витков спиралей 12 и 13. Большая часть тепла выделяется с поверх- Э 6ностей 13, поскольку их площадь многобольше поверхностей 12. За счет того,что поверхности 13 расположены друготносительно друга под углом, ониУобразуют рефлектор, отражающий основ- ЭЭную массу тепла на стенку оболочки 5.При нагревании спирали газ во внутренней полости 15 нагревательного эле 21мента расширяется и по трубе 14 поступает в компенсатор 16, который уве. личивается 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 разогревене 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 поперечном сечении имеет Форму трапеции сбольшим основанием, обращенным кпродольной оси нагревателя, способствует увеличению направленного теплово -го потока от нагревательного элемента на стенку оболочки нагревателя,позволяет увеличить удельную мощность 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 токо- подводы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик и увеличения срока службы, нагревательный элемент выполнен в виде по меньшей мере двух. заходной 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 экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Ю 430520, кл. Н 05 В 3/78, 1974.2. Авторское свидетельство СССР Р 604197, кл. Н 05 В 3/78, 1976.ектор Л. Бокша Заказ 2 писное илиал ППП "Патент", г. Ужгород,ктная,85/6 Ти НИИПИ Государственпо делам изобрете 13035, Москва, Ж856 Поо комитета СССРи открытийРаушская наб.,