Способ изготовления герметичного трубчатого электронагревателя

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик нн 965028 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(22) Заявлено 11.12 к авт. сви 21) 324352424-0Кл.05 В 3/4 вки Мо присоединением23) Приоритет рственный комитетСССР.лам изобретенийи открытий 531 УДКб 21. 3. ,03 б,бб 3, .002.2(088. Опубликовано 07.10.82, Бюллетень Мо Дата опубликования описания 071082) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГЕРМЕТИЧНОГО ТРУБЧАТОГО ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЯ электроологиит онаг еотноситсятности к т убчатых э прочностных ю спая металличесодов с керамикой. водится на е около 70 воздухеоС и перед Изобретение к.технике, в час ехнизготовления тр лек р рвателей.Известны способы изготовления трубчатых электронагревателей,при которыхпосле изготовления трубчатых электронагревательных элементов производяточистку их электроизоляционных наполнителей от токопроводящих загрязнений путем разогрева на воздухе притемпературе до 850 оС, после чегопроизводят сборку электронагревателей, оснащение т.ермовводами и герметизацию 113,Наиболее близким к изобретениюявляется способ изготовления герметиного трубчатого электронагревателя,содержащего электроизолированныйрезистивный элемент в герметичнойоболочке с узлом гермовводов, прикотором электронагреватель собираюти подвергают очистке от электропро, водящих загрязнений нагревом прямым пропусканием тока через резистивный элемент после чего вакуумируют, заполняют газом и герметизируют, 2).Процесс пропри температур 0 герметизацией гермовводами методомприварки на концевых участках подцерживается температура 380 С.Однако очистка электронагревателяот электропроводящих загрязненийпроизводится в окислительной среде -воздухе, при этом происходит окисление не только загрязняющих веществ,но и конструкционных материаловэлектронагревателя, а именно материала резистивного элемента и материалаоболочки. Окисление резистивного элемента приводит к изменению его основного параметра электрического сопротивления, а15 также в случае неравномерного окисления к утонению, что значительно ухудшает надежностьэлектронагревателя.Окисление материала обечайки иузла гермовводов приводит к ухудшению механических,свойств и разрушениких обечаек гермовв Отсутствие регламентации в скорости разогрева вызывает то, что органические вещества, загрязняющие электроизоляционные материалы, при высоких скоростях разогрева разлага ются, не успевая испариться, с обра зованием злектропроводящего кокса,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 повэлектроизоляцирнных материалов, что торить.снижает качество электроизоляции 5 В предлагаеМом способе разогрев электронагревателя, ведется в вакууме с давлением меньшеЦелью изобретения является повыше- или равным 5 10 . мм рт.ст, При этом ние надежности электронагревателя давлении не наблюдается окисления посредствомувеличения 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 поверх- электронагревателя, 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 резкстивих 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 ся загрязнения Разлагаются с образозов, раздельно вакуумируют печь и ванием летучих окислов углерода, коэлектронагреватель до давления торые откачиваются. Измерения качестменьше 5 10ммрт.ст. и ведут очист- ва изоляции в течение всего процесса ку разогревая электронагреватель до показывают увеличение сопротивления температуры начала разложения оргаизоляции и рост пробойного напряжения. нических загрязнений со скоростью Перегрев концевых участков оболочдо 10 СС/мин, а свыше - менее 2 ОС/мин ки по сравнению с электронагревателя до максимальной, температуры на обо- позволяет откачивать загрязнения дочке, превышающей ее рабочую тем- и продукты их распада без высаждепературу на 200-300 ОС, 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 кислород- держащей 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 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 50 Резистивный элемент ТЭН а помощью 1-2 ч. электроизоляционных материалов размеУказанная последовательность опе- щают внутри герметичной оболочки. раций вызвана тем, что предложенный Токовыводыот резистинного.элемента способ очистки уменьшает воздействие соединяют с токовыводами гермонводокисления на конструкционные материа ного узла. Гермовводный узел привалы. В существующих способах электро- ривают к герметичной оболочке, ТЭН нагреватель разогревается на воз- помещают н вакуумную печь. Соединядухе до 700 ОС. При этом происходит ют токовыводы ТЭН с источником окисление не только органическихэлектропитания и внутреннюю полость загрязнений, но и конструкционных ТЭН, образованную герметичной оболочматериалов, н том числе и материалакой 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 1 О Формула изобретения Составитель А. ХодатаеваРедактор Г. Гербер Техред Е.Харитончик Корректор О. Билак Заказ 7692/48 Тираж 862 Подписное ВНИИПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., д, 4/5филиал ППП "Патент", г. 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 ЗОООС - 2 С/мин, При этом, регулируя мощность печи, поддерживают на узле гермовводбв температуру на ЗОС больше температуры оболочки. При достижении 400 дС на оболочке ТЭН производят выдержку в течение 4-6 ч. Затем охлаждают ТЭН и печь и заполняют ТЭН осушенным воздухом (точка росы минус 60 С), Производят выдержку в течение 1-2 ч. 15 Вновь откачивают и повторяют вышеуказанный разогрев до 400 ОС, 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 пере- жима 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, за.полняют газом и герметизируют, о ти и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения надежности путем увеличения прочности и электросопротивпения наполнителя, перед очисткойпомещают электронагреватель в вакуумную электронечь и создавая вакуумраздельно в печи и нагревателе порядка 5 10 мм рт.ст., ведут очисткунагревом со скоростью до 10 ОС/миндо температуры начала разложениязагрязнений, а затем со скоростьюдо 2 С/мин до температуры на оболоч-.ке, превышающей ее рабочую на 200 ЗОООС, поддерживая в процессе нагрева температуру на концевых участкахэлектронагревателя на 30-50 С вышетемпературы оболочки с помощьюнагревателей 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, вновьвакуумируют, идентично повторяюточистку и заполняют оболочку осушенным инертным газом непосредственнопосле повторной очистки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Миндин Г.В. Электронагревательные трубчатые элементы. М 1965,с. 23, 110,2. Авторское свидетельство СССР9 725275, кл. Н 05 В 3/52, 1978.