Электронагреватель газа

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Щ)5 Н 05 В 3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКПРИ ПЮТ СССР ИТЕТРЫТИЯМ ИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ тр -А А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССР Н" 425374, кл. Н 05 В 3/26, 1967.Искра А.Л. и др. Многорежимный электроподогреватель воздуха для аэродинамических труб; Труды ЦАГИ им, Н. Е. Жуковского, вып.857, М., БНИЦАГИ, 1962, с. 17.(57) Изобретение относится к электИзобретение относится к области электротермии и может быть использовано для подогрева потока воздуха в аэродинамических трубах, в системах кондиционирования, в сушильных установках.Целью изобретения является повышение мощности и надежности подогревателя путем улучшения охлаждения узла токоподвода сетцатых нагревательных элементов.На фиг. 1 приведена схема элек онагревателя; на Фиг. 2 - разрез Р на Фиг. 1; на Фиг. 3 - схема сетцатого нагревательного элемента с токоподводящими шинами; на Фиг, 4 разрез Б-Б на Фиг. 3; на Фиг. 5 - сецение В-В на Фиг. 3; на Фиг. 6 - схема элемента для случая соединения продольных проволок с шинами при чередовании контакта с каждой из иин; на Фиг, 7 - разрез Г-Г на Фиг, б: ротехнике. Целью изобретения является повышение мощности и надежностинагревателя путем улучшения охлаждения узла токоподвода нагревательныхэлементов в виде сетки. В электронагревателе газов с поперецно корпусуустановленным набором сетцатых нагревательных элементов концы сеток стокоподводами установлены в сквозныхпазах корпуса, а поток газа организован таким образом, что он обтекаеткорпус снаружи и изнутри, заходя всвозные пазы, турбулизируясь в нихи охлаждая узлы токоподводов1 з.п.ф-лы, 11 на фиг. 8 - сечение Р;П на Фиг. 6; на Фиг. 9 - схема элемента с волнообразными продольными проволоками при контакте их с винами посредство соприкасающегося паяного соединения по вершинам волн и при поперечных проволоках в качестве турбулизаторо потока; на Фиг. 10 - разрез Е-Е на фиг. 9; на Фиг. 11 - сечение Ж-Х на фиг, 9.Электронагреватель (Фиг. 1 и 2) содержит наружный кожух 1 и располо женный внутри него нагреватель 2, включающий корпус 3, входной коллек тор 4, проточную часть 5 и сетцатые нагревательные элементы 6 с проходя щими через корпус 3 токопроводящими шинами 7. Между наружным кожухом 1 и корпусом 3 нагревателя образуется промежуточный кольцевой зазор 8, Кожух 1 имеет патрубок 9 подачи газ Сетчатый нагревательный элементкольцевом зазоре 8. Под воздействи=ем этой разности давления газ движется по щелевым каналам 12 между шинами 7 и охлаждает эти шины. В случае наличия между нинами 7 поперечных проволок 11 последние турбулиэируют поток, проходящий по щелевым каналам 12, вследствие чего возникает интенсификация теплообмена, делающая охлаждение шин 7 еще более эффективным. Расход газа через каналы 12 увеличивается по длине проточной части 5 в соответствии с увеличением разности давления между промежуточным кольцевым зазором 8 и проточной частью 5, вследствие чего температура шин 7 мало изменяется по длине нагревателя 2,Предлагаемый электронагреватель допускает любое электрическое соедителя вследствие увеличения силы токаза счет охлаждения шин. Сравнениедвух модельных нагревателей иэ четырех нагревательных элементов с охпоказывает, что охлаждение шин позволяет увеличить мощность нагревателя примерно на 30 Й, Это увеличениевозрастает с ростом числа элементов,.,поскольку температура неохлаждаемыхшин растет по длине нагревателя приблизительно линейно (в соответствиис ростом температуры воздуха), тогда как.у охлаждаемых шин она близка к постоянной.Предлагаемый способ соединения шин с проволоками обеспецивает значительное повышение надежности нагревателя вследствие применения контакта шин 7 с токоведущими проволокаии 10 лишь на части периметра проволоки. Например, при соприкасающемся паяном соединении 13 волнообразно изогнутых проволок 10 с нинами 7 по вершинам волн реализуется односторонний контакт, близкий к точечному. Таким образом, допустимое число теп - лосмен для таких контактов на несколько порядков больше, цем для кон. такта по всему периметру проводника. Дальнейшему повышению надежности способствует эффективное охлаждение 3 1598222 4"(Фиг. 3-5) содержит продольные токо"ведущие проволоки,10 и поперечныеопорные проволоки 11, а две токопроводящие шины7 расположены по обестороны продольных проволок 10 исоединены с ними при обеспечении необходимого электрического контакта.Иежду шинами 7. в зоне соединенияшин 7 и прсдолок 10, образуются щелевые каналы 12 охлаждения, связывающие проточную часть 5 с промежуточнымкольцевым зазором 8.В сетчатом нагревательном элементе(Фиг. 6-8) для случая соединенияпродольных проволок 10 с шинами 7 причередовании контакта с каждой из шини при образовании между шинами щепе"вых каналов 12 плоскость изгиба продольных проволок 10 перпендикуляРнак плоскости шин 7.В сетчатом нагревательном элементенение нагревательных элементов: пос(Фиг, 9-11) волнообразно изогнутыепродольные проволоки 10 могут в зонеконтакта с шинами 7 соединяться с 25ними по вершинам волн с помощью соприкасающегося паяного соединения 13путем пайки твердым припоем. Плоскостьизгиба продольных проволок 10 перпендикулярна плоскости шин 7. Междушинами образуются щелевые каналы 12 лаждаемыми и неохлаждаемыми нинами сложной Формы, где поперецные проволоки 11 расположены поперек этихКаналов и образуют турбулиэаторыпотокаПри работе подогревателя газ поступает в него через патрубок 9,движется по промежуточному зазору 8 внаправлении входного коллекторачерез который поступает затем в проточную цасть 5 подогревателя и движется по ней в направлении, противоположном направлению потока в проме жуточном кольцевом зазоре 8, протекая последовательно через сетцатые 45части (сетки) нагревательных элементов 6, расположенные в проточной части 5 Продольные проволоки 10 сетокразогреваются проходящим по нимэлектрическим током, который подводится к проводникам с помощью токо 1подводящих шин 7, а газ нагреваетсяпри протекании через сетки в резуль.тате омывания составляющих сеткупроволок. Даление газа по длине проточной цасти 5 падает в направлениидвижения потока вследствие гидравлического сопротивления сеток и оказывается ниже, цвм в промежуточном шин и проволок в зоне контакта с ни5 159 нами, а для волнообразно изогнутых проволок - также и хорошая компенсация термических удлинений проволо" ки вследствие ее волнообразной формы.На основании проведенных исследований модельных подогревателей вы" полнены технические проработки подог. ревателя из 20 нагревательных элементов, рассчитанного на подогрев воздуха до температуры порядка 500 С, и проведены его предварительные испытания. формула и зобрет ения 1, Электронагреватель газов преимущественно для аэродинамических труб, содержащий наружный кожух, соединенный с одного конца с патрубком входа газа, и расположенный в нем. с образованием кольцевого канала для прохода газа корпус с установленными в его поперечном сечении нагревательными элементами, жестко сое 8222 6диненными с токоподводами, снабженный с того же .конца патрубком выходагаза, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения мощности инадежности электронагревателя путемулучшения охлаждения узла токоподвода в случае выполнения нагревательных элементов в виде сетки, концевые 10 участки нагревательных элементов охвачены с двух сторон токоподводами,которые выполнены в виде шин, и установлены в выполненных в стенкахкорпуса сквозных пазах, выходящихв кольцевой канал, при этом токове"дущие проволоки сетчатых нагревательных элементов поочередно соединены с токоподводами в зоне контакта.20 2. Электронагреватель по п. 1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтопри выполнении токоведущих проволок:в зоне токоподводов волнообразноизогнутыми, указанное соединение с 25 токоподводами выполнено по вершинам1598222 ЮГ. Ф Редактор М.Бланар ектор Л, Пилипенк аж 678 одписное арственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧСР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 Заказ 3073ВЯИИПИ Госу а оРаг.п Составитель О.ЦедринаТехред М.Дидык 7 Ч