Способ изготовления трубчатого электронагревателя

Способ относится к электротермии и предназначен для производства трубчатых электронагревателей с односторонним расположением выводов. Способ заключается в том, что металлическую трубку (1) надевают на металлическую струну, к нижнему концу которой прицепляют выводы спирали нагревательного элемента (4). К середине спирали подвешивают зацеп с патроном. Опускают трубку (1) на спираль и закрепляют в патроне. Трубку (1) со спиралью отцепляют от струны, устанавливают в подпружиненную воронку засыпной установки. Фиксируют в установке выводы (5) спирали и надевают на ветви спирали две гильзы, через которые засыпают электроизоляционный наполнитель. По мере заполнения наполнителем (3) трубки (1) гильзы из нее выводят. Заполненную трубку (1) спрессовывают и прикрепляют к ней донышко (2). Техническим результатом является исключение коротких замыканий в трубчатом электронагревателе и улучшение теплопередачи от спирали к металлической трубке. 3 ил.

 

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

Известен способ, описанный в патенте Российской Федерации №2274962 «Способ изготовления трубчатого электронагревателя» по классу Н05В 3/48, заявленном 31.01.2002 г. и опубликованном 20.04.2006 г.

Известный способ изготовления трубчатого электронагревателя включает установление в цилиндрической оболочке электронагревателя изолятора с резистивным элементом, размещение в ней эластичной камеры с веществом, сублимирующимся при нагреве, заполнение цилиндрической оболочки электроизоляционным наполнителем, затем приваривание донышка к цилиндрической оболочке и разогрев трубчатого электронагревателя до температуры выше, чем температура сублимации вещества, содержащегося внутри эластичной камеры. Образующийся при этом газ создает давление внутри камеры, которая увеличивается в объеме и создает усилие сжатия электроизоляционного наполнителя.

Недостатками описанного выше способа изготовления трубчатого электронагревателя являются сложность и нетехнологичность, необходимость в особом оборудовании для реализации способа, которое позволило бы исключить возможность смещения резистивного элемента и образования неоднородных полостей при заполнении цилиндрической оболочки электроизоляционным наполнителем, так как трудно проконтролировать давление газа, образующегося при разогреве трубчатого электронагревателя.

Наиболее близким к заявляемому способу изготовления трубчатого электронагревателя является способ, описанный в авторском свидетельстве СССР №830664 «Способ изготовления трубчатого электронагревателя с односторонним расположением выводов» по классу Н05В 3/48, заявленном 19.07.1979 г. и опубликованном 15.05.1981 г.

Указанный способ заключается в том, что в металлическую трубку помещают донышко и устанавливают технологическую пробку, вдоль оси металлической трубки размещают нагревательный элемент, затем заполняют металлическую трубку электроизоляционным наполнителем, например периклазом, и после спрессовывания металлической трубки подрезают ее на длину, равную длине технологической пробки, после чего приваривают к металлической трубке донышко путем оплавления трением места соединения кромок донышка и трубки.

Недостатком данного способа изготовления трубчатого электронагревателя является отсутствие операций, гарантирующих обеспечение равномерного натяжения спирали резистивного нагревательного элемента, сохранение внутреннего расстояния между ветвями нагревательного элемента и расстояния между ветвями и металлической трубкой в процессе заполнения металлической трубки электроизоляционным наполнителем, вследствие чего при реализации этого способа невозможно исключить смещение резистивного элемента и образование неоднородных полостей в массе электроизоляционного наполнителя. Все это приводит к появлению брака при изготовлении компактных трубчатых электронагревателей и их невысокой надежности в работе из-за возможных коротких замыканий внутри нагревателя, ухудшению теплопередачи от спирали к металлической трубке, которая является оболочкой электронагревателя.

Задачей заявляемого изобретения является повышение надежности трубчатого электронагревателя, полученного с помощью заявляемого способа.

Техническим результатом, позволяющим решить указанную задачу, является исключение коротких замыканий в трубчатом электронагревателе и улучшение теплопередачи от спирали к металлической трубке.

Указанный результат достигается тем, что в известном способе изготовления трубчатого электронагревателя, заключающемся в том, что вдоль оси металлической трубки размешают нагревательный элемент, заполняют трубку электроизоляционным наполнителем, затем металлическую трубку спрессовывают и прикрепляют к ней донышко, согласно изобретению вначале металлическую трубку снизу надевают на металлическую струну, к нижнему концу которой прицепляют выводы спирали нагревательного элемента, к середине спирали подвешивают зацеп с патроном, затем опускают трубку на спираль и закрепляют трубку в патроне, после чего трубку со спиралью отцепляют от струны и устанавливают в подпружиненную воронку засыпной установки, фиксируют в установке выводы спирали и надевают на ветви спирали две гильзы, через которые засыпают электроизоляционный наполнитель и, по мере заполнения наполнителем трубки электронагревателя, гильзы из нее выводят.

Благодаря тому, что при изготовлении трубчатого электронагревателя вначале металлическую трубку снизу надевают на металлическую струну, к нижнему концу которой прицепляют выводы спирали нагревательного элемента, к середине спирали подвешивают зацеп с патроном, затем опускают трубку на спираль и закрепляют трубку в патроне, гарантированно обеспечивают равномерное натяжение спирали с сохранением заданного расстояния между ветвями спирали и расстояния между ветвями и металлической трубкой.

Выполнение операций способа, заключающихся в том, что трубку со спиралью отцепляют от струны и устанавливают в подпружиненную воронку засыпной установки, фиксируют в установке выводы спирали и надевают на ветви спирали две гильзы, через которые засыпают электроизоляционный наполнитель и, по мере заполнения наполнителем трубки электронагревателя, гильзы из нее выводят, позволяет сохранить ранее заданное растяжение спирали и ее положение внутри металлической трубки в процессе заполнения металлической трубки электроизоляционным наполнителем и исключить возможность образования неоднородных полостей в массе наполнителя.

Все это позволяет улучшить электротехнические характеристики изготавливаемого трубчатого электронагревателя, исключая возможность коротких замыканий внутри электронагревателя при эксплуатации, повышая эффективность теплопередачи от спирали нагревательного элемента к металлической трубке - оболочке электронагревателя.

Заявляемый способ изготовления трубчатого электронагревателя обладает новизной по сравнению с прототипом, отличаясь от него тем, что вначале металлическую трубку снизу надевают на металлическую струну, к нижнему концу которой прицепляют выводы спирали нагревательного элемента, к середине спирали подвешивают зацеп с патроном, затем опускают трубку на спираль и закрепляют трубку в патроне, после чего трубку со спиралью отцепляют от струны и устанавливают в подпружиненную воронку засыпной установки, фиксируют в установке выводы спирали и надевают на ветви спирали две гильзы, через которые засыпают электроизоляционный наполнитель и, по мере заполнения наполнителем трубки электронагревателя, гильзы из нее выводят.

Заявителю неизвестны способы изготовления трубчатых электронагревателей, обладающие вышеуказанными отличительными существенными признаками, позволяющими явным образом достичь такого же технического результата, поэтому заявитель считает, что заявляемое изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень».

Заявляемый способ изготовления трубчатого электронагревателя может найти широкое применение в области электротермии, в частности при производстве трубчатых электронагревателей с односторонним расположением выводов, применяемых для нагрева различных сред, поэтому он соответствует критерию «промышленная применимость».

Заявляемый способ изготовления трубчатого электронагревателя представляет собой совокупность операций, позволяющих повысить надежность трубчатого электронагревателя, и заключается в том, что металлическую трубку снизу надевают на металлическую струну, к нижнему концу которой прицепляют выводы спирали нагревательного элемента, к середине спирали подвешивают зацеп с патроном, затем опускают трубку на спираль и закрепляют трубку в патроне, после чего выводы спирали нагревательного элемента отцепляют от струны, трубку с патроном и спиралью внутри трубки устанавливают в подпружиненную воронку засыпной установки, фиксируют в установке выводы спирали и надевают на ветви спирали две гильзы, через которые засыпают электроизоляционный наполнитель и, по мере заполнения наполнителем трубки электронагревателя, гильзы из нее выводят, заполненную трубку спрессовывают и прикрепляют к ней донышко.

Заявляемый способ изготовления трубчатого электронагревателя иллюстрируется чертежами, где представлены на:

Фиг.1. Конструкция трубчатого электронагревателя,

Фиг.2. Схема натяжения спирали нагревательного элемента,

Фиг.3. Схема подготовки трубчатого электронагревателя к заполнению электроизоляционным наполнителем.

Трубчатый электронагреватель, представленный на чертеже (см. Фиг.1), содержит металлическую трубку 1 с донышком 2, заполненную электроизоляционным наполнителем 3. Вдоль оси металлической трубки 1 расположены две ветви спирали нагревательного элемента 4 с выводами 5.

Заявляемый способ изготовления трубчатого электронагревателя реализуют с помощью известных и широко применяемых в данной отрасли устройств и приспособлений.

Реализацию заявляемого способа изготовления трубчатого электронагревателя осуществляют следующим образом.

Металлическую трубку 1 снизу надевают на металлическую струну (на чертежах не показана), к нижнему концу которой прицепляют выводы 5 спирали нагревательного элемента 4.

К середине спирали нагревательного элемента 4 подвешивают зацеп 6 с патроном 7 (см. Фиг.2), обеспечивая тем самым равномерное натяжение спирали и нужное расстояние между ее ветвями. Затем опускают трубку 1 на спираль нагревательного элемента 4 и закрепляют трубку 1 в патроне 7.

После этого выводы 5 спирали нагревательного элемента 4 отцепляют от струны, трубку 1 с патроном 7 и спиралью 4 внутри трубки 1 устанавливают в подпружиненную воронку 8 (см. Фиг.3) засыпной установки (на чертеже не показана) и прицепляют выводы 5 спирали нагревательного элемента 4 к имеющимся в установке направляющим 10, выполненным в виде струн.

На каждую из двух ветвей спирали нагревательного элемента 4, опуская по направляющим 10, надевают по гильзе 11, через которые затем засыпают электроизоляционный наполнитель 3. Заполнение трубчатого электронагревателя с помощью гильз 11, надетых на каждую ветвь спирали нагревательного элемента 4 и сохраняющих при заполнении трубки 1 разделение спирали на две равные и равноудаленные ветви, дает возможность осуществить равномерную засыпку под воздействием вибрации электроизоляционным наполнителем 3 всего внутреннего объема электронагревателя.

По мере заполнения электроизоляционным наполнителем 3 трубки 1 электронагревателя гильзы 11 из трубки 1 выводят, после чего заполненную трубку 1 спрессовывают в валковом стане до нужной степени сжатия наполнителя 3 и припаивают к трубке 1 донышко 2.

Заявляемый способ изготовления трубчатого электронагревателя по сравнению с прототипом позволяет производить более надежные в работе трубчатые электронагреватели и исключить появление брака в процессе их производства.

Способ изготовления трубчатого электронагревателя, заключающийся в том, что вдоль оси металлической трубки размещают нагревательный элемент, заполняют трубку электроизоляционным наполнителем, затем металлическую трубку спрессовывают и прикрепляют к ней донышко, отличающийся тем, что вначале металлическую трубку снизу одевают на металлическую струну, к нижнему концу которой прицепляют выводы спирали нагревательного элемента, к середине спирали подвешивают зацеп с патроном, затем опускают трубку на спираль и закрепляют трубку в патроне, после чего трубку со спиралью отцепляют от струны и устанавливают в подпружиненную воронку засыпной установки, фиксируют в установке выводы спирали и одевают на ветви спирали две гильзы, через которые засыпают электроизоляционный наполнитель и, по мере заполнения наполнителем трубки электронагревателя, гильзы из нее выводят.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике, а именно к нагревательным устройствам, и может быть использовано в производственных установках, например в реакторе твердофазной поликонденсации при производстве полиэтилентерефталата.

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

Изобретение относится к автотранспортным нагревательным устройствам. .

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

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.

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

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

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.

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.

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

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

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

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим нагревательным элементам, предназначенным для оснащения трубчатых электрических нагревателей (ТЭНов), защищенных от перегрева
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении трубчатых электронагревателей

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.

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.

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 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.

Изобретение относится к производству устройств типа плоских электронагревателей излучающего типа. Описана конструкция тонкопленочного электронагревателя, содержащего резистивный элемент, в виде матовой полимерной пленки с токопроводящим покрытием в виде наноразмерного слоя, который расположен между двумя термостойкими электроизоляционными пленками и снабжен выводами для подключения к электрической сети, выводы присоединены к выполненным в виде двухсторонних гребенок контактам, нанесенным по ширине токопроводящего покрытия и выполненным в виде сплошных узких лент из электропроводного материала, закреплены вдоль всей поверхности каждой из гребенок таким образом, что их концы с каждой из сторон расположены выходящими за пределы ширины резистивного элемента, но не выходящими за пределы ширины электроизоляционных пленок, количество зубцов с каждой из сторон гребенки составляет от 1 до 5 на одном сантиметре длины гребенки, количество зубцов, расположенных на одном сантиметре наружной стороны гребенки, меньше количества зубцов, расположенных на одном сантиметре внутренней стороны гребенки, а наружная поверхность лент выводов выполнена шероховатой. Технический результат: повышение надежности, эффективности и обеспечение удобства монтажа. 2 ил., 3 пр.
Наверх