Трубчатый электронагреватель

Авторы патента:

Чохонелидзе Александр Николаевич (RU)

H05B3/48 - в которых нагревательный проводник заделан в изоляционный материал

Владельцы патента RU 2286653:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к электротехнике, а именно к нагревательным устройствам, и может быть использовано в производственных установках, например в реакторе твердофазной поликонденсации при производстве полиэтилентерефталата. Трубчатый электронагреватель содержит оболочку, внутри которой смонтированы контактные стержни, спираль, электроизолирующий наполнитель и узел герметизации контактных стержней с изоляторами и герметизирующим веществом. Трубчатый электронагреватель дополнительно снабжен герметичной гильзой, внутри которой расположена оболочка трубчатого электронагревателя, а пространство между стенками оболочки и герметичной гильзы заполнено солью. Например, в качестве соли в реакторе твердофазной поликонденсации при производстве полиэтилентерефталата используют соль нитрозония ([NO]₂S₂O₇). Использование устройства трубчатого электронагревателя позволяет снизить энергопотребление благодаря более рациональной схеме обогрева, обеспечить поддержание постоянной температуры в реакторе. 2 ил.

Известно устройство, которое содержит: оболочку, контактные стержни, спираль, электроизолирующий наполнитель и узел герметизации контактных стержней, включающий изоляторы и герметизирующее вещество (Н 05 В 3/48, 2002132950, 20.06.2004 г.).

Недостатками данного устройства являются: большое энергопотребление, невозможность поддерживать постоянную температуру.

Задача изобретения - снизить энергопотребление благодаря более рациональной схеме обогрева, поддержание постоянной температуры.

Трубчатый электронагреватель содержит оболочку, внутри которой смонтированы контактные стержни, спираль, электроизолирующий наполнитель и узел герметизации контактных стержней с изоляторами и герметизирующим веществом. Трубчатый электронагреватель дополнительно снабжен герметичной гильзой, внутри которой расположена оболочка трубчатого электронагревателя, а пространство между стенками оболочки и герметичной гильзы заполнено солью. Например, в качестве соли в реакторе твердофазной поликонденсации при производстве полиэтилентерефталата используют соль нитрозония ([NO]₂S₂O₇).

Трубчатый электронагреватель изображен на чертеже на фиг.1 - в разрезе, на фиг.2 - устройство реактора твердофазной поликонденсации.

Трубчатый электронагреватель состоит из герметичной гильзы 1, внутри которой расположена оболочка 2. В пространстве между гильзой и оболочкой находится соль нитрозония 3. Внутри оболочки располагаются контактные стержни 4, спираль 5, электроизолирующий наполнитель 6 и узел герметизации контактных стержней 7.

Трубчатый электронагреватель работает следующим образом. Например, при получении полиэтилентерефталата в реакторе твердофазной поликонденсации включается трубчатый электронагреватель, при этом напряжение подается на контактные стержни, находящаяся внутри гильзы соль нитрозония нагревается до температуры плавления и расплавляется при t=233°C, как только этот процесс заканчивается, температура расплава повышается выше 233°С, и система автоматического регулирования (далее CAP на фиг.1 не показано) отключает трубчатый электронагреватель. При этом корпус реактора также нагревается до температуры 233°С, тогда в корпус реактора подаются реагенты. Далее соль начинает остывать и, достигнув t=233°C, кристаллизуется в твердое состояние. Когда в твердом состоянии температура соли понижается ниже температуры 233°С, срабатывает CAP, включается трубчатый электронагреватель.

В отключенном состоянии трубчатый электронагреватель (без потребления электроэнергии) поддерживает температуру 233°С до тех пор, пока не закончится процесс кристаллизации или плавления.

Использование устройства трубчатого электронагревателя позволяет снизить энергопотребление благодаря более рациональной схеме обогрева, обеспечить поддержание постоянной температуры в реакторе.

Трубчатый электронагреватель, содержащий оболочку, внутри которой смонтированы контактные стержни, спираль, электроизолирующий наполнитель и узел герметизации контактных стержней с изоляторами и герметизирующим веществом, отличающееся тем, что он дополнительно снабжен герметичной гильзой, внутри которой расположена оболочка трубчатого электронагревателя, а пространство между стенками оболочки и герметичной гильзы заполнено солью нитрозония.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам изготовления трубчатых электронагревателей, предназначенных для нагрева различных сред. .

Трубчатый электронагреватель для автотранспорта // 2249924

Изобретение относится к автотранспортным нагревательным устройствам. .

Электрический нагревательный элемент // 2246186

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим нагревательным элементам, предназначенным для оснащения трубчатых электрических нагревателей (ТЭНов), защищенных от перегрева.

Трубчатый электронагреватель // 2242096

Изобретение относится к электротехнике, а именно к нагревательным устройствам, и может быть использовано для нагрева жидкости различного назначения, например, для подогрева масла или топлива с целью улучшения пуска двигателя внутреннего сгорания в зимнее время года.

Трубчатый электронагреватель // 2239958

Изобретение относится к электротехнике, а именно к трубчатым электронагревателям (ТЭНам), и может быть использовано как в бытовых нагревательных приборах, так и в производственных установках.

Термовыключатель тэна (трубчатого электронагревателя) // 2237383

Термовыключатель // 2206137

Изобретение относится к электротехнике, а именно к тепловым выключателям, предназначенным для защиты электроприборов от перегрева при ненормальных режимах работы.

Термовыключатель (варианты) // 2189658

Изобретение относится к электротехнике, а именно к тепловым выключателям, предназначенным для защиты электроприборов, в том числе трубчатых электронагревателей (ТЭНов), от перегрева в создавших ненормальных режимах работы.

Способ изготовления трубчатого электронагревателя с термовыключателем разового действия // 2187859

Изобретение относится к электротехнике, а именно к способам изготовления трубчатых электронагревателей (ТЭНов) с установкой внутри них трубки термовыключателя разового действия, предназначенного для защиты электронагревателя от перегрева при возникновении неисправностей.

Трубчатый электронагреватель // 2169441

Изобретение относится к электротехническим устройствам, в частности к электронагревателям для нагрева воды и других жидких и газовоздушных сред. .

Способ изготовления трубчатого электронагревателя // 2371887

Изобретение относится к области электротермии, в частности к способам производства трубчатых электронагревателей с односторонним расположением выводов, применяемых для нагрева различных сред

Тэн с защитой от первичной накипи (варианты) // 2385552

Изобретение относится к области теплотехники и предназначено для предупреждения образования солевых отложений (накипи) на оболочках трубчатых электронагревателей (ТЭНов) при нагреве и кипячении воды, а также может быть использовано при производстве различных электрических водонагревателей, использующих ТЭНы

Нагревостойкий кабель с чередованием "холодных" и "горячих" зон (три варианта) // 2388189

Изобретение относится к кабельным изделиям, предназначенным для использования в основном в атомной энергетике

Резистивный нагреватель текучих сред // 2397621

Изобретение относится к нагревательным приборам, преобразующим электрическую энергию в тепловую, и может быть использовано для нагревания различных жидкостей, газов или мелкодисперсных порошков в технологических процессах, отопительных системах, системах горячего водоснабжения бытовых, производственных помещений и др

Электрический нагревательный элемент с термопредохранителем (варианты) // 2400943

Способ герметизации трубчатых электронагревателей // 2474091

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении трубчатых электронагревателей

Трубчатый электронагреватель // 2510162

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам преобразования электрической энергии в тепловую, и позволяет повысить ресурс и эксплуатационную надежность трубчатого нагревателя за счет увеличения теплопроводности в направлении от тепловыделяющего элемента к поверхности теплообмена с внешним теплоносителем. Трубчатый электронагреватель содержит защитную металлическую оболочку 1 с фланцевым уплотнением 2 и подсоединительный элемент 3 для подвода питающего напряжения, диэлектрические шайбы 4, внутренняя и внешняя цилиндрические поверхности 5 и 6 металлизированы, а плоские цилиндрические поверхности покрыты резистивным слоем 7 с возрастающим сопротивлением в радиальном направлении, резистивный слой 7 имеет электрический контакт с металлизацией на внутренней цилиндрической поверхности 5 и внешней цилиндрической поверхности 6 шайб 4, металлизация на внутренней цилиндрической поверхности 5 шайб имеет электрический контакт с внутренним трубчатым токоподводом 8, металлизация на внешней цилиндрической поверхности 6 шайб имеет электрический контакт с оболочкой 1. Электронагреватель монтируется в емкость с нагреваемой жидкостью таким образом, чтобы защитная металлическая оболочка 1 и сама емкость были заземлены, что соответствует требованиям Правил устройства электроустановок (ПУЭ). При подаче питающего напряжения на подсоединительный элемент 3 от сети, выполненной по схеме «с глухозаземленной нейтралью», это напряжение через внутренний трубчатый токоподвод 8 оказывается приложенным к резистивному слою 7 всех диэлектрических шайб, где происходит тепловыделение. 3 ил.

Трубчатый электронагреватель // 2516006

Изобретение относится к электротехнике и позволяет повысить ресурс и эксплуатационную надежность трубчатого нагревателя. Трубчатый электронагреватель содержит тепловыделяющий элемент 1, например, в виде токопроводящей спирали, расположенный внутри защитной металлической оболочки 2, имеющей внешнее поперечное оребрение 3, на концах металлической оболочки 2 выполнены герметизированные токоподводы 4, присоединенные к выводам токопроводящей спирали, пористые керамические шайбы 5, имеющие каплевидную форму, во внутреннем отверстии которых размещен тепловыделяющий элемент 1, а по внешнему обводу шайбы заключены в защитную металлическую оболочку 2, пористые керамические шайбы имеют переменную по высоте толщину, от полностью закрывающей тепловыделяющий элемент 1 до минимальной в верхней части, внутренняя полость трубчатого электронагревателя, включая поры керамических шайб, частично заполнена жидкостью. При подаче напряжения на токоподводы 4, присоединенные к выводам токопроводящей спирали, ее температура повышается, поскольку теплопроводность пористых керамических шайб 5 невелика, нагрев спирали тепловыделяющего элемента 1 происходит быстро, однако температура защитной оболочки 2 и оребрения 3 определяется температурой внешнего теплоносителя. Так как внутренняя полость нагревателя и поры шайб заполнены жидкостью, то при определенной температуре эта жидкость закипает, пар через поры попадает в пространство между пористыми шайбами 5, где конденсируется на внутренней поверхности защитной оболочки 2, отдавая ей запасенную теплоту парообразования. Сконденсировавшийся пар в виде жидкости попадает на поверхность пористых шайб 5 и за счет эффекта капиллярности впитывается внутрь шайб 5, опускаясь к нагретой спирали, где вновь закипает, запасая теплоту парообразования и замыкая тем самым цикл теплопереноса и контур циркуляции. 2 ил.

Трубчатый электронагреватель // 2516222

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам преобразования электрической энергии в тепловую, выполненным в виде прямолинейных или изогнутых трубчатых элементов, используемых, в частности, в конструкциях термокомпрессоров, обеспечивающих необходимое давление в контуре циркуляции теплоносителя АЭС, и позволяет повысить ресурс и эксплуатационную надежность нагревателя. Электронагреватель содержит защитную металлическую оболочку 1, отделенную от нагревательной спирали 2 слоем 3 порошкового электроизолирующего материала, токоподвод 4, отделенный от защитной металлической оболочки изолирующим элементом 5, и фланец 6, имеющий механическое и электрическое соединение с защитной металлической оболочкой 1, слой порошкового электроизолирующего материала 3 имеет переменную по длине нагревательной спирали толщину, линейно уменьшающуюся от толщины, обеспечивающей электрическую прочность слоя порошкового электроизолирующего материала при амплитудном значении напряжения питания, до нулевой на противоположном конце нагревательной спирали. 2 ил.

Нагреватель патронного типа повышенной надежности для жидкометаллического теплоносителя // 2533201

Нагреватель патронного типа предназначен к использованию на объектах ядерной энергетики для нагрева жидкометаллического теплоносителя и содержит оболочку, заполненную минеральной изоляцией, внутри которой помещен изолированный от оболочки нагревательный элемент U-образной формы, заканчивающийся контактными токовыводами, также содержит узел герметизации, через который проходят оба токовывода нагревательного элемента, и заглушку торцевой части сферической формы, нагревательный элемент содержит греющую зону, выполненную из металла с высоким электросопротивлением, и «холодные» выводы, выполненные из металла с низким электросопротивлением, при этом сечение холодного вывода превышает сечение вывода на участке греющей зоны не менее чем в 2 раза; в нагревательном элементе имеется переход между «горячей» греющей зоной и «холодными» выводами, а нагреватель на участке между греющей зоной и «холодными» токовыводами имеет плавный переход с меньшего диаметра на больший; оболочка может быть выполнена одно или многослойной и состоять из коррозионно- и жаростойких сплавов: минеральная изоляция уплотнена до 3,1 г/см3. Модификации нагревателей, основанные на указанных конструктивных решениях, могут быть использованы и в других отраслях промышленности. Данное техническое решение позволяет изготавливать различные варианты нагревателей патронного типа по габаритам и мощности. 12 з.п. ф-лы, 2 ил.