Нагреватель прямого электронагрева

 

»»»»»» ю»ул»»»»т»»»смею :;,. д ".»

1» »»» с. д Ж"МИ ИМ» iTliG 1 е.лЪ ич МЮЙМ бнблм6 .Эха МВА

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<>734897 (61) Дополнитвльиов к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 281276 (21) 2434425/24-07 (51)м. Кл.

Н 05 В 3/60 с присоединеийвм заявки N9—

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 1505,80. Бюллетень ¹ 18

Дата опубликования описания 20 ° 05. 80 (53) УДК 621, 365. 33 (088. 8) (72) Авторы изобретения

A. И. Пронякин и В. К. Лутиков (71) Заявитель (54) НАГРЕВАТЕЛЬ ПРЯМОГО ЭЛЕКТРОНАГРЕВА

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к нагревателям, предназначенным для разогрева жидкометаллических теплоносителей прямым пропусканием тока через них до 800оC и выше .

Известны нагреватели прямого нагрева, состоящие из токоподводов и приваренных к ним проводников в виде трубы, в которых нагрев осуществляется за счет пропускания тока непосредственно по жидкому металлу (1).

Внутри токоподводов выполнена полость для подвода охлаждающей воды.

При длине токоподводов 0,5-0,6 м, раз-15 мещенных в слое теплоиэоляционного материала, создаются условия для их перегрева. При плотности тока в токоподводе, равной 0,4-0,5 A/Mì, выде2 ляемая электрическая мощность в каж- 20 дом токоподводе составляет 2,5-5 кВт, Температура при Этом может достигнуть величины, превышающей температуру плавления материала токоподвода.

Чтобы снизить температуру на токо- 25 подводах, необходимо создать дополнительное охлаждение или уменьшить электрическую мощность путем снижения электрического сопротивления на длине нагреваамой части токоподводов. Одна- gQ ко дополнительное охлаждение увеличивает тепловые потери, что снижает

КПД нагревателя, а снижение электри- ческого сопротивления требует увеличения сечения токоподводов. Их конструкция становится громоздкой, усложняется, увеличивается вес, Известна также электропечь с нагревателем прямого электронагрева, содержащим нагревательный элемент, выпслненный в виде спиральной пол0й труб». ки, заполненной жидким металлом, и охлаждаеьые токоподводы, выполненные в виде токоподводящей пластины и связанные с нагревательным элементом через соединительный элемент с полостью, заполненной укаэанным металлом (2), Однако этот нагреватель не омывается жидким металлом, а лишь смачивается и не участвует в принудительном теплообмере.

Целью изобретения является увеличение КПД нагревателя.

Поставленная цель достигается тем, что соединительный элемент выполнен петлеобразной формы и размещен в тор« цовом участке токоподводящей пластины, сопрягаемом с нагревательным элементом.

734897

На фиг. 1 пока азан нагреватель, про- температурой.на стенк ке, которая и является определяющей для токоподводов.

Н агреватель имеет полую т бк 1

Условия теплообмена, создаваемые по которой протекает те о ую ру у 1, в токоподводах предлагаемой конструки токоподво 2 в пл носитель, ции, позволяют выбирать толщину стенполнена пал ды нутри котятах вы ки токоподвода исходя T ость 3 петлеобразной фор- из конструктивных соображений. Сокра: мы, разделенная на два канала перего-. щение толщины стенки родкой 4 ° К наг еват олщины стенки до минимума прибопрово 5 конт

° р елю подходит тру- водит к увеличению электр д ура. Токоподводы про- противления всего токоподвода велиического соходят через общую изоляцию 6 и охлаждвода, увелиц и охлаж- чению выделяемой в нем электрической мощности, но не температу

Токоподвод состоит из двух разно- остается я каж ог алов (снаружи — нержаве;- стоянкой и определяется температурой ющая жаропрочная сталь, внутри, — жид- теплоносителя, поступающего в. него. кометаллический теплоноситель) имеюел| имею- Электрическая мощность, выделяещих различные удельные электрические 1 мая в токоподводах, является полезной, сопротивления. Разность в электричес- т. к. на т. к. oíà расходуется на подогрев теп ких сопротивлениях токоподвода и жид- лоносителя, повышает его КПД. кого металла соз ает с в д у ло ия, при ко- Воэможность уменьшения сечения торых мощности в еля

ыд емые в этих приводит к снижению тепловых поте ь разнородных частках у, различны. Это 20 на ходу, охлаждающую медные .шины и рь приводит к то что р му, тепловой поток сокращению тепловых потерь с поверхУ I может быть направлен от наружной, ности токоподвода в окружающую среду, стенки внутрь жидкого мегалла "или на - Сокращение тепловых потерь и повьиаеоборот. В TOM случае, если электричес- ние КПД дела делают токоподводы предлагакое сопротивление стенки токоподвода 25 емой конструкции более экономичными меньше электрического сопротивления в эксплуат и сплуатац и, а уменьшение габаритжидкого металла, ток, электрическая ных размеров и в а в и веса упрощает их конмощность, а следовательно, и темпера- струкцию и изготовление, а также экотура на стенке вьвае, чем в жидком номит материал материалы. металле. Поэтому тепловая мощность, Формула изобретения выделяемая в стенке, кроме потерь в Нагреватель прямого электройагре ог окружающую среду расходуется на по- ва, содержащий нагревательный элем т ен д рев жидкого металла, циркулирующе- выполненный в виде йолой трубки, ваго в контуре, а температура на стен- полненной жидким металлом, и охлажда35 ке снижается до температуры теплоноси- емые токоподводы выполненные на рп ителя, оьывающего внутреннюю полость мер в виде токопроводящей пластины и токоподвода ° связанные с ним через соедийительПри распределении электрических ный элемент с полостью, заполненной сопротивлений в обратной порядке тем- укаэанным металлом, о т л и ч а ю пература на стенке ниже температуры шийся тем, что, с целью увеличежйдкого металла, а тепловой поток на 40 HHR КПд соединительиый элемент выполправлен от жидкого металла ек стен- нен петлеобразной формы и размещен кам токоподвода. В статическом режиме в торцовом участке токопроводящей. такое распределение температуры соз- пластины, сопрягаемом с нагревательдает условия, .при которых жидкий ным элементом. металл не охлаждает, а подогревает 4 Источники информации, стенки токоподвода. Однако при цирку- принятые во внимание при экспертизе ляции жидкого металла электрическая 1. Повстень В. A. Э мощность в еляе я

/ др. лектривыделяемая в нем, передает- ческие нагреватели жидкометаллических ся во внешний контур, а во внутрейнюю установок, сб. Электротермия, 49, полость токоподвода поступает подогре- М., 1966, с. 7-9. ваемый емый жидкий металл, имеющий более 2. Авторское свидетельство СССР

50 низкую температуру по сравнению с 9 131423, кл. Н 05 В 3/60, 1960.

734897

Фиг.2

Эакаэ 2105/57

Подписное

Тираж 885

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель О. Щедрина.

Редактор Т. Юрчикова Техред A,Ùåïàíñêàÿ Ксрректор М. Пожо