Нагреватель потока газа

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ к лвто скомь свид тяльствь

263721

Союа Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 20. т/.1968 (№ 1242487/24-7) Кл. 21h, 9/02 с присоединением заявки №

МПК, Н 05Ь

УДК 621.365.41.036.662.3. .417:66.046.9 (088.8) Приоритет

Опубликовано 10.11.1970. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 15.VI.1970

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения В. А. Черноусов, В. Г. Григорьев, К. В. Чащин-Семенов и С. П. Павленко

Заявитель

НАГРЕВАТЕЛЬ ПОТОКА ГАЗА

Изобретение относится к электротермии, а именно к электроподогреву газа.

Известны нагреватели потока газа, содержащие нагревательный элемент, выполненный в виде нескольких гофрированных лент из жаропрочного высокоомного сплава, навитых в виде спирали, гофры которых napaëлельны друг другу и потоку газа. Между каждыми двумя лентами располагаются плоские листы. Недостатком этих конструкций является невысокий коэффициент теплопередачи за счет ламинарного характера течения газа между плоскими и гофрированными листами. Некоторые нагреватели газового потока, например в виде спирали, имеют относительно малые поверхности теплообмена, что ограничивает их мощность, а также и расход газа.

В предлагаемом нагревателе между каждыми двумя гофрированными лентами, навитыми в виде спирали и имеющими гофры, параллельные друг другу и потоку газа, установлена дополнительная гофрированная лента, гофры которой расположены под некоторым углом к гофрам указанных лент, причем вершины гофр смежных лент касаются друг друга в точках. Это отличие позволяет увеличить коэффициент теплопередачи, повысить температуру нагрева газа, так как за счет расположения гофр смежных лент под углом друг к другу характер течения газа между лентами становится турбулентным.

На фиг, 1 показан предлагаемый нагреватель; на фиг. 2 — в аксонометрии взаимное расположение гофрированных лент.

В стальном цилиндрическом корпусе 1 установлен стальной стержень 2, на котором расположены керамические втулки 3. В продольных пазах втулок установлены керамиче10 ские изоляторы 4. Втулки имеют продольные выступы высотой йт. На продольные выступы втулок между изоляторами 4 навито несколько спиралей из гофрированных лент 5, б и 7 (количество лент может быть и большим).

15 Ленты изготовлены из жаропрочного сплава с высоким омическим сопротивлением. Размеры гофр, их шаг, высота и направление рассчитаны так, чтобы между лентами были образованы гарантированные кольцевые зазоры 6.

20 Гофры ленты 5 и 7 расположены параллельно оси потока газа, а гофры ленты б — под некоторым углом, обеспечивающим пересечение гофр смежных лент и их касание вершинами в точках. Ввиду того, что ленты, намо25 танные на меньших диаметрах, короче, чем ленты, намотанные на больших диаметрах, для обеспечения одинакового падения напряжения по длине спирали на всех лентах толщина лент разная — внутренние ленты тонь30 ше, наружные толще. Концы лент выполнены

263771 гладкими и закреплены при помощи клиньев

8 в пазах контактных колодок 9 и 10, расположенных на стержне 2 по концам спирали.

Колодка 9 электроизолирована от стержня

2 изолятором 11 и соединена с токопроводами 12 и 13. Токопровод 13 укреплен в корпусе 1 и изолирован от него изолятором 14.

Колодка 10 жестко соединена со стержнем

2, противоположный конец которого также жестко соединен с токопроводом 15. Последний укреплен во фланце 1б и изолирован от него изолятором 17. Втулки 3 и колодка 9 с изолятором 11 зафиксированы на стержне 2 гайкой 18.

Ленточная спираль, состоящая из лент 5, б и 7, изолирована снаружи керамическими втулками 19. Втулки 19 установлены в стальном экране 20, изолирующим полость спирали от корпуса 1.

Между внутренней поверхностью втулок 19 и лентой 7 образован кольцевой зазор, обеспечивающий тепловое расширение спирали.

Между корпусом 1 и экраном 20 образован кольцевой канал, соединяющий входное отверстие 21 в корпусе с началом полости спирали. Конец полости спирали соединен с выходным отверстием 22.

Стержень 2 имеет калиброванный канал 23 и каналы 24, соединяющие начало полости спирали с полостью последних витков спирали. Последний виток спирали упирается через изоляторы 25 в ребра колодки 10.

Электроподогреватель работает следующим образом.

На токопроводы 13 и 15 подается заданный электрический ток, далее он поступает через токопровод 12 и стержень 2 на контактные колодки 9 и 10 и через них на концы лент. Одновременно через отверстие 21 подается холодный газ, который проходит по кольцевому каналу между корпусом 1 и экра10 ном 20 и поступает в начало полости спирали.

Газ, проходя между гофрами лент 5, б и

7, нагревается и через отверстие 22 выпускается в аэродинамическую установку.

15 Предлагаемая конструкция обеспечивает минимальный температурный перепад dt =

= 100 — 200 С между насадкой и газом, что позволяет получить температуру газа до

1 100 С при давлении Р =200 ати.

Предмет изобретения

Нагреватель потока газа, содержащий нагревательный элемент, выполненный в виде нескольких гофрированных лент из жаро25 прочного высокоомного сплава, навитых в виде спирали, гофры которых параллельны друг другу и потоку газа, отличающийся тем, что, с целью улучшения теплопередачи, между двумя лентами установлена дополнительная

З0 гофрированная лента, гофры которой расположены под некоторым углом к гофрам указанных лент, причем вершины гофр смежных лент касаются друг друга в точках.

263771

Фиг. 2

Составитель Ходатьева

Техред Т, П. Курилко Корректор Б. Л. Афиногенова

Редактор П. А. Вербова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1396i7 Тираж 500 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 475