Электронагреватель текучей среды

(1)995386 Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциаттистическикРесттублик Ф(51) М. Кл.з Н 05 В 3/32 Гееудерстеееьа кфнатет ло делан лзееретеилй и еткрнтий(54) ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ 1Изобретение относится к электротехнике, в частности к электронагревателям, предназначенным для нагрева газа.Известен электронагреватель текучей среды с электрическим сопротивлением в виде металлической ленты, закрепленной на изоляторах, выполненных в виде двух изолированных металлических опор 11. Недостатком известного аппарата является плохой теплообмен нагреваемой среды с металлической лентой сопротивления, местные перегревы металлической ленты вследствие того, что не все слои потока газа обтекают ленту сопротивления, нет турбулизации потока; кроме того, в месте прилегания металлической ленты сопротивления и изоляторам нет обдува ее нагреваемым газом, а теплообмен происходит через изолятор, Указанное устройство имеет также недостаточную надежность в эксплуатации. Недостаток обусловлен тем, что металлическая лента сопротивления при нагре-ве удлиняется и может произойти соскальзывание ее с изоляторов в межвитковое замыкание, что приведет к выходу из строя электронагревателя. 2Наиболее близким к предлагаемому является электронагреватель текучей среды, содержащий корпус, закрепленные в нем нагревательные элементы из рези стив ной ленты, навитой в пазах изоляторов, уста- новленных на крепежной арматуре 12. Недостатком известного устройства является плохой теплообмен нагреваемой среды с металлической лентой сопротивления и местные перегревы металлической ленты вследствие того, что не все слои потока газа обтекают металлическую ленту, нет турбулизации потока газа, Кроме того, в местах прилегания металлической ленты к изолятору она не обдувается нагреваемым 15 газом, а теплообмен происходит через изолятор. К тому же известное устройство недостаточно надежно в работе, поскольку металлическая лента при нагревании удлиняется и может произойти межвитковое замыкание. А также при местном разрушении 2 о одного из изоляторов может произойти межвитковое замыкание и нагревательное устройство выйдет из строя. При этом необходимо заменить весь изолятор и полностью перемотать ленту сопротивления.Цель изобретения - интенсификация теплообмена и повышение надежности работы.Поставленная цель достигается тем, что в электронагревателе текучей среды изоляторы выполнены из набора элементов, расположенных в шахматном порядке, и снабжены поперечными проточками со стороны паза под навивку, выполненного радиусом, меньшим радиуса навивки, и продольными проточками со стороны крепежной арматуры, выполненной в виде двух коаксиально расположенных и фиксированных одна относительной другой труб, внутренняя из которых снабжена снаружи выступами, входящими в предельные проточки изоляторов. На фиг, 1 представлен электронагреватель общий вид, разрез; на фиг. 2 - изолятор, разрез; на фиг. 3 - сечение А - Ана фиг. 2, на фиг. 4 - сечение Б - Б нафиг. 1,В корпусе 1 электронагревателя размещены элементы 2 из металлической лентысопротивления, навитой радиусом К навивки в пазах 3 изолятора 4, расположенныхна выступах 5 внутренней трубы 6, которые входят в продольную проточку 7, выполненную в изоляторе 4 на стороне прилегания к поддерживающей арматуре,Труба 6 закрыта заглушкой 8 и посредством уголка 9 фиксирована (приваркой илилюбым другим видом соединения) относительно внешней трубы 10, которая соединена (приваркой или любым другим способом) с глухой решеткой 11 и последней скорпусом 1,В изоляторе 4 пазы 3 выполнены по радиусу К 2 меньше радиуса навивки ленты,а по центру пазов 3 выполнены поперечные проточки 12, которые расположены поднагревательными элементами 2 (фиг. 2) .Электронагреватель, например, мощностью 300 кВт работает следующим образом. В корпус 1 сверху подается поток газа,например, 3000 м/ч с температурой 43 К,Газ распределяется по кольцевому пространству между трубами 6 и 10, обтекаянагревательные элементы 2, нагревается ивыходит из кольцевого пространства с другой стороны с температурой, например,723 К. В кольцевом зазоре между трубами6 и 10 благодаря шахматному расположению изоляторов 4 поток газа турбулизуется, улучшая теплообмен, и увеличиваетсякоэффициент теплоотдачи, что позволяетуменьшить габариты аппарата.Теплоотдача от нагревательных элементов 2 к нагреваемому газу осуществляетсяпо всей поверхности металлической ленты,т. е. газ обтекает всю поверхность нагревательных элементов, 2. Это достигается благодаря наличию поперечных проточек в пазах 3, которые располагаются под нагрева.тельными элементами 2, а также тем, чтопазы 3 выполнены радиусом К 2, меньшимрадиуса К 1 навивки нагревательного элемента 2. При этом прилегание нагревательных элементов 2 к изолятору 4 осуществляет5 ся только по одной линии - продольнойобразующей,Благодаря полному обдуву нагревательных элементов 2 и интенсивному теплообмену температура нагревательных элементов 2 на всех участках одинаковая, оптимальная и исключается местный перегрев,Это повышает надежность и долговечностьработы электронагревателя, а также позволяет уменьшить габариты аппарата.В случае разрушения изолятора 4 нагревательные элементы 2 надежно закреплены на соседних изоляторах и защищены отмежвиткового замыкания, а разрушенныйизолятор 4 легко заменяется новым,Внешняя труба 10 соединена с глухойрешеткой 11, преграждающей путь потоку20 нагреваемого газа, при помощи которой всяконструкция соединена с корпусом 1 с возможностью ее разборки.Нижние концы труб 6 и 10 и нагревательных элементов имеют свободное перемещение, что предотвращает температурныедеформации и повышает надежность работы.Нагретый газ выходит из электронагревателя снизу.Предлагаемая конструкция нагревателя позволяет интенсифицировать теплообЗО мен и повышает надежность нагревателя вработе. Формула изобретения 35 40 45 50 55 Электронагреватель текучей среды, содержащий корпус, закрепленные в нем нагревательные элементы из резистивной ленты, навитой в пазах изоляторов, установленных на крепежной арматуре, отличаюиийся тем, что, с целью интенсификации тепло- обмена и повышения надежности конструкции, изоляторы выполнены из набора элементов, расположенных в шахматном порядке, и снабжены поперечными приточками со стороны паза под навивку, выполненного радиусом, меньшим радиуса навивки, и продольными проточками со стороны крепежной арматуры, выполненной в виде двух коаксиально расположенных и фиксированных одна относительно другой труб, внутренняя из которых снабжена снаружи выступами, входящими в продольные проточки изоляторов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Франции1335339А 61 Н 1970.2, Патент Франции207053, Н 01 С, 1966, 995386др арен 843твенногоретений35, Раушг. Ужгор м Ф Редактор А. ФЗаказ 622/49 ВНИИПпо3035,ал ПП Со Техр Тира И Государ делам из осква, Ж Патент