Тканая электронагревательная лента

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iп 547048

Союз Советских

Социалистических

Ресоублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.07,75 (21) 2158518/07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.77. Бюллетень Хе 6

Дата опубликования описания 24.03.77 (51) М. Кл г Н 05В 3 36

Государствевнь и комитет

Совета Министров СССР по илам изобретений и открытий (53) УДК 687.053.76 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. А. Гриффен, В. М. Глущенко, В. А. Палей, Л. В. Поволоцкий и Ф. М. Сухарев

Украинский научно-исследовательский институт по переработке искусственных и синтетических волокон (71) Заявитель (54) ТКАНАЯ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬНАЯ ЛЕНТА

Изобретение относится к области электротермии и может быть использовано для обогрева трубопроводов при высокой температуре, стабилизации сварных швов и т. д.

Известны тканые электронагреватели с продольным (основным) расположением нагревательного элемента, выполненные в виде тканой электронагревательной ленты и предназначенные для электрообогрева с большими затратами мощности (1, 2). В этих электронагревателях структура ленты образована проводниками нагревательного элемента и изолирующими нитями, переплетеннымп между собой. Изолирующие нити удерживают проводники на заданном расстоянии друг от друга, изолируют их между собой и придают ленте механическую прочность. Однако они не обеспечивают требуемой внешней изоляции проводников и в ряде случаев не обладают достаточноп термостойкостью.

Известна также тканая электронагревательная лента, выполненная в виде многослойной ткани из электроизоляционных нитей, например, стекловолокна, составляющих ее основу и переплетенный ею многослойный уток, и нагревательных параллельно расположенных проводников, размещенных между слоями ткани по всей ширине ленты за исключением кромочной части (3). Однако в некоторых случаях, например при обогреве пароперепускных трубопроводов мощных турбинных установок, нагреватели должны иметь высокую удельную мощность п работать прп высокой температуре (порядка 600 — 900 С) . Тканые электрона5 гревателп существующей конструкции не могут обеспечить решение этой задачи по следующим прпчпнам. При высокой температуре стеклонпть, пз которой изготавливают высокотемпературные тканые электронагревательные

10 ленты, подвержены усадке, причем величина усадки находится в прямой зависимости от температуры. В то же время металлические проводники, вплетенные в ткань, усадке не подвержены. Это приводит к тому, что пз-за

15 изменения соотношения длин изолирующих основных нитей и проводников нарушается структура ленты. Прп невысоких температурах, а также прп сравнительно малых мощностях (и, следовательно, неплотном расположе20 нип проводников нагревательного элемента) это обстоятельство не играет особой роли, поскольку соотношение длин основных нитей и проводников меняется незначительно и может быть скомпенспровано за счет изменения фа25 зы строения ткани (т. е. уменьшением изогнутости нитей основы и увеличением изогнутости нитей утка), а свободное расположение проводников в ткани позволяет компенсировать возникшее несоответствие за счет небольшой

30 деформации проводников в плоскости ленты.

547048

174 †1, При большой мощности (порядка киловатта на метр длины), когда плотность расположения проводников достигает 10 — 15 на 1 см ширины ленты при диаметре их порядка 0,4—

0,5 мм, такая деформация не обеспечивает требуемой компенсации, тем более, что при больших температурах усадка весьма значительна (например, при 600 С усадка по длине стеклонити КН-11 достигает 5,3 /о ) .

При включении на рабочую температуру (или при предварительной термообработке) происходит усадка стеклонити, что из-за возникающих напряжений приводит к обрывам основных нитей, снижению прочности ленты и даже изгибанию металлических проводников в плоскости, перпендикулярной к поверхности ленты, с повреждением изоляции. Указанный недостаток не может быть устранен путем предварительной усадки стекловолокна, так как при этом ухудшаются его механические свойства, что затрудняет и даже делает невозможным процесс ткачества.

Целью изобретения является ликвидация деформации ткани при ее усадке для повышения надежности в работе при 600 — 900 С. Это достигается тем, что в предлагаемой ленте кромочные нити основы выполнены из нетермостойкого материала, например лавсана.

На фиг. 1 показана описываемая тканая электронагревательная лента, общий вид; на фиг. 2 — то же, разрез по длине; на фиг. 3— участок ленты, вид сверху; на фиг. 4 — сечение по А — А на фиг. 2.

Основные нити 1 из электроизоляционного температуростойкого материала (например, стекловолокна) образуют с уточными нитями 2 из того же материала пятислойную ткань, причем каждая основная нить переплетается с уточными нитями всех слоев ткани. Между вторым и третьим слоями ткани размещены нагревательные параллельно расположенные проводники 3, занимающие активную часть 4 ленты. Часть основных нитей по кромкам 5 ленты выполнена из нетермостойкого материала, например лавсана.

При нагревании до высокой температуры (например, 600 С) происходит усадка основных и уточных нитей с одновременным расплавлением той части кромочных нитей, которые выполнены из нетермостойкого материала.

Основная нить 1, укорачиваясь, приводит к увеличению деформации уточной нити 2 (на фиг. 4 начальное положение показано сплошной, а конечное — пунктирной линией), которое становится возможным за счет освобождения ее участка при расплавлении кромочных нитей.

Таким образом, при усадке основных нитей длина ленты не меняется (и, следовательно, не деформируются нагревательные проводники 3) и не возникает дополнительных напряжений в материале изолирующих нитей, приводящих к их разрушению. Незначительное уменьшение толщины ленты практически не сказывается на качестве изоляции.

Формула изобретения

Тканая электронагпевательная лента, выполненная в виде многослойной ткани из электроизоляционных нитей, например, стекловолокна, составляющих ее основу и переплетенный ею многослойный уток, и нагревательных параллельно расположенных проводников, размещенных между слоями ткани по всей ширине ленты за исключением кромочной части, отл ичающаяся тем, что, с целью ликвидации деформации ткани при ее усадке для повышения надежности в работе при 600—

900 С, кромочные нити основы выполнены из нетермостойкого материала, например лавсана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США № 3197555, кл. 174 — 117, 1965.

2. Патент США М 3582537, кл.

1971.

3. Патент США № 2307231, кл. 219 — 545, 1943 (прототип).