RU183968U1 - Электрический нагреватель газовых и жидких сред - Google Patents

Электрический нагреватель газовых и жидких сред Download PDF

Info

Publication number
RU183968U1
RU183968U1 RU2018110844U RU2018110844U RU183968U1 RU 183968 U1 RU183968 U1 RU 183968U1 RU 2018110844 U RU2018110844 U RU 2018110844U RU 2018110844 U RU2018110844 U RU 2018110844U RU 183968 U1 RU183968 U1 RU 183968U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
housing
capsules
heating elements
spiral
heat exchanger
Prior art date
Application number
RU2018110844U
Other languages
English (en)
Inventor
Николай Юрьевич Кулагин
Original Assignee
Николай Юрьевич Кулагин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Юрьевич Кулагин filed Critical Николай Юрьевич Кулагин
Priority to RU2018110844U priority Critical patent/RU183968U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU183968U1 publication Critical patent/RU183968U1/ru

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/22Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
    • H05B3/26Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor mounted on insulating base

Landscapes

  • Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)

Abstract

Полезная модель заявляет электрический нагреватель газовых и жидких сред, содержащий корпус с входным и выходным патрубками для нагреваемой среды, расположенные в корпусе спиральный теплообменник, спиральная труба которого одним концом соединена с указанным входным патрубком, а другим концом - с указанным выходным патрубком, и электрические нагревательные элементы, размещенные продольно внутри спирального теплообменника и связанные с источником электрического питания, а также регулировочную аппаратуру, причем внутреннее пространство корпуса заполнено алюминиевым сплавом с обеспечением его контакта со спиральной трубой теплообменника, при этом электрический нагреватель снабжен металлическими капсулами, выполненными в виде продольно расположенных в корпусе труб, концы которых закрыты со стороны внутреннего пространства корпуса и в каждой из которых размещен соответствующий нагревательный элемент, передающий тепло на указанную капсулу, при этом пространство между капсулами заполнено контактирующим с ними алюминиевым сплавом, причем на входе в указанный корпус капсулы проходят через соответствующие отверстия с закреплением во фланце корпуса, обеспечивая возможность монтажа и демонтажа нагревательных элементов после закрепления капсул в алюминиевом сплаве.

Description

Настоящая полезная модель относится к электронагревателям, предназначенным для подготовки и нагрева жидких и газообразных веществ, преимущественно, агрессивных, находящихся под давлением, в частности, топливного газа, и может быть использована на объектах газовой, нефтяной и химической промышленности.
Известно устройство для нагрева жидкостей, содержащее кольцевой проводник жидкостей, электрические средства нагрева и выключатель, который может иметь две отдельные позиции, между положением, когда нагревательные средства задействованы энергией, и положением, когда нагревательные элементы выключены. Устройство содержит также термически плавкие элементы, нагреваемые нагревательными элементами и которые могут расплавиться, по меньшей мере, частично, при превышении критической температуры, тем самым выключая подачу энергии на нагревательные элементы (см. Международная заявка PCT/FR 2006/002211 от 29.09.2006).
Данная конструкция электронагревателя выполнена с обеспечением безопасной работы при превышении допустимой температуры. Однако устройство не может быть применено для взрывоопасных сред из-за более высоких требований по защищенности объектов, в которых используются такие текучие среды.
Известна конструкция взрывозащищенных электронагревателей, предназначенных для нагрева твердых, жидких, газообразных веществ. Электронагреватель со встроенной электронной системой управления содержит нагревательный элемент, который может быть выполнен, например, в виде металлической оболочки с установленным в ней, по меньшей мере, одним нагревательным пакетом, имеющим размещенный внутри электроизоляционного материала нагревательный проводник с выводами, выведенными в соединительную коробку и электрически соединенными с регулятором мощности, являющимся элементом электронной системы управления. Электронная система управления состоит из регулятора мощности, электрически соединенного с ним регулятора температуры и датчика температуры, установленного внутри нагревательного элемента и электрически соединенного с регулятором температуры. Электронная система управления может дополнительно содержать датчик температуры нагреваемой среды, электрически соединенный с регулятором температуры и размещенный в защитной оболочке (см. патент на изобретение РФ №2444 863 от 02.02.2011).
Такое устройство повышает точность поддержания и регулирования температуры нагревательных элементов и нагреваемой среды, но в то же время является недостаточно надежным для использования в качестве электронагревателей на объектах нефтяной и химической промышленности при работе с взрывоопасными средами.
Наиболее близким из известных является устройство электронагревателя, предназначенного для нагрева, преимущественно, агрессивных, находящихся под высоким давлением газовых или жидких сред. Внешняя поверхность корпуса нагревателя снабжена теплоизоляционным материалом. Внутри корпуса концентрично с зазором к его стенкам размещен спиральный узел в виде двух спиралей, предназначенных для пропускания через них потока нагреваемой среды и соединенных параллельно друг с другом. Нагреватель содержит электронагревательные элементы, соосно размещенные в указанном узле из змеевиков. В качестве электронагревательных элементов могут быть использованы, например, традиционные U-образные или стержнеобразные термоэлектрические нагреватели (ТЭН).
Свободные концы спиралей змеевиков соединены с одной стороны спирального узла с коллектором ввода среды, а с другой стороны - с коллектором вывода среды. При этом свободные зазоры полости корпуса заполнены высокотеплопроводным материалом - алюминием, благодаря чему известный нагреватель обладает высокой тепловой инерцией, вследствие чего, будучи нагретым, он не подвержен небольшим изменениям температуры (см. патент на изобретение РФ №2611 429 от 06.11.2015).
В данном известном устройстве повышается безопасность эксплуатации за счет исключения прямого контакта нагреваемой среды с электронагревательными элементами при одновременном обеспечении достаточной эффективности и равномерности нагрева среды при различных расходах подачи.
В то же время известная конструкция обладает существенными недостатками.
Вследствие заполнения свободного пространства корпуса алюминиевым сплавом с уже установленными нагревательными ТЭНами, часто наступает их неработоспособность уже на этапе производства, в связи с чем изначально необходима установка резервных элементов. Кроме того, при выходе из строя нагревательных элементов, к тому же имеющих конечный срок службы, указанная конструкция является неремонтопригодной и нуждается в полной замене. Дополнительным недостатком является то, что имеются случаи расплавления заливки с разрушением устройства из-за превышения рабочей температуры нагревательного ТЭНа над температурой плавления алюминиевого сплава. Данные случаи имеют место из-за выхода из строя систем автоматики или неверных действий обслуживающего персонала.
Задачей настоящей полезной модели является повышение надежности работы электронагревателя путем улучшения условий установки и работы электронагревательных элементов благодаря расположению каждого из них в отдельной капсуле, вне контакта с промежуточным теплоносителем - высокотеплопроводным материалом.
Еще одной задачей настоящей полезной модели является повышение степени ремонтопригодности электронагревателя путем обеспечения возможности демонтажа нагревательных элементов для их ремонта или замены из установленной в нагревателе капсулы.
Для достижения указанных и других целей в настоящей полезной модели предложен электрический нагреватель газовых и жидких сред, содержащий корпус с входным и выходным патрубками для нагреваемой среды, расположенные в корпусе спиральный теплообменник, спиральная труба которого одним концом соединена с указанным входным патрубком, а другим концом - с указанным выходным патрубком, и электрические нагревательные элементы, размещенные продольно внутри спирального теплообменника и связанные с источником электрического питания, а также регулировочную аппаратуру, причем внутреннее пространство корпуса заполнено алюминиевым сплавом с обеспечением его контакта со спиральной трубой теплообменника, при этом электрический нагреватель снабжен металлическими капсулами, выполненными в виде продольно расположенных в корпусе труб, концы которых закрыты со стороны внутреннего пространства корпуса и в каждой из которых размещен соответствующий нагревательный элемент, передающий тепло на указанную капсулу, причем пространство между капсулами заполнено контактирующим с ними алюминиевым сплавом, при этом на входе в указанный корпус капсулы проходят через соответствующие отверстия с закреплением во фланце корпуса, обеспечивая возможность монтажа и демонтажа нагревательных элементов после закрепления капсул в алюминиевом сплаве.
Дополнительно каждый из указанных нагревательных элементов включает в себя, по меньшей мере, два слюдопластовых цилиндра, между которыми расположена нихромовая проволока.
Сущность настоящей полезной модели будет более понятна при ознакомлении с последующим описанием предпочтительных вариантов выполнения заявленного устройства с учетом сопроводительных чертежей, на которых:
На фиг. 1 - представлен продольный вид электронагревателя согласно настоящей полезной модели с частичным сечением по корпусу электронагревателя.
На фиг. 2 - представлен вид с торца, справа на электронагреватель с вырезом по нагревателю согласно настоящей полезной модели.
На Фиг. 3 - представлено увеличенное поперечное сечение по отдельной капсуле с нагревательным элементом согласно настоящей полезной модели.
Электронагреватель для газовых и жидких сред согласно настоящей полезной модели содержит корпус 1 цилиндрической формы, имеющий входной 2 и выходной 3 патрубки для нагреваемой среды. С внешней стороны корпуса 1 обычно устанавливается теплозащитный кожух. Внутри корпуса 1 размещен спиральный теплообменник, имеющий выполненную в виде спирали трубу 4, установленную с зазором к стенкам корпуса 1 и служащую для пропускания через нее нагреваемой среды. Один конец трубы 4 соединен с входным патрубком 2, а другой конец - с выходным патрубком 3. Внутри спирального теплообменника продольно, практически по всей длине корпуса 1 расположен нагревательный узел, включающий в себя собранные в пучок (в связку) трубчатые капсулы 5, внутри каждой из которых установлен нагревательный элемент. Концы капсул 5 со стороны внутреннего пространства корпуса 1 закрыты. Нагревательный элемент, как правило, выполняется в виде широко известных термоэлектрических нагревателей (ТЭНов), и может представлять собой слюдопластовый нагревательный элемент цилиндрического типа, содержащий два или более слюдопластовых цилиндра 6, между которыми расположена нихромовая проволока 7 соответствующего сечения. Слюдопластовые цилиндры 6 выполняют роль изолятора. Капсулы 5 изготавливаются из нержавеющей или легированной стали толщиной порядка 2 мм, а диаметр капсул может составлять, например, 38 мм. Все внутреннее пространство корпуса 1, включая спиральную трубу 4 и нагревательный узел, заполняется расплавленным алюминиевым сплавом 8 путем литья методом свободного литья с подогревом формы. Заполнение корпуса 1 высокотеплопроводным алюминиевым сплавом осуществляется таким образом, чтобы был обеспечен его плотный контакт со спиральной трубой 4 и капсулами 5. Алюминиевый сплав 8 выполняет роль промежуточного теплоносителя. В торцевой части корпуса 1 закреплен фланец 9, в отверстиях которого закреплены капсулы 5, проходящие насквозь к нагревателю 10, который служит источником электрического питания для нагревательных элементов. Крепление капсул 5 к отверстиям фланца 9 может быть осуществлено сваркой. Элементы управления и регулирования работой электронагревателя имеют традиционную для данного типа устройств схему, которая может включать в себя датчик 11 температуры алюминиевого сплава 8 и не показанные на чертежах датчик и регулятор температуры нагревательного элемента, датчик температуры нагреваемой среды и т.п.
Работа электронагревателя газовых и жидких сред согласно настоящей полезной модели происходит следующим образом.
Из магистрального трубопровода системы, например, топливного газа, последний поступает во входной патрубок 2 и перемещается под давлением системы по спиральной трубе 4 теплообменника к выходному патрубку 3. В то же время нагреватель 10 подает электропитание на нагревательные элементы, расположенные в капсулах 5. При подаче напряжения на нихромовую проволоку 7 она разогревается и передает выделяемое тепло далее на капсулу. Тепло передается на алюминиевый сплав 8, который нагревает посредством теплопередачи проходящий в спиральной трубе 4 топливный газ до требуемой температуры по мере его прохождения к выходному патрубку 3. Система управления и регулирования работой электронагревателя отслеживает и регулирует измеряемые параметры задействованных элементов.
Электронагреватель согласно конструктивным особенностям настоящей полезной модели позволяет обеспечивать установку связки капсул 5 в корпусе 1 и их заливку алюминиевым сплавом 8 без размещенных в них нагревательных элементов, а открытый доступ со свободного торца капсул 5 дает возможность монтажа слюдопластовых цилиндров 6 и нихромовой проволоки 7 после фиксирования капсул 5 внутри корпуса 1 алюминиевым сплавом 8. Поэтому в настоящей конструкции практически исключается образование неработоспособности нагревательных элементов на этапе производства, что повышает надежность и срок службы всего электронагревателя. Кроме того, при выходе из строя какого-либо нагревательного элемента, имеется достаточно простая возможность его демонтировать и заменить исправным элементом. Дополнительно настоящая конструкция выполнения нагревательного узла уменьшает удельную тепловую мощность нагревательных элементов, что снижает вероятность расплава промежуточного теплоносителя и, как следствие, повышает безопасность эксплуатации устройства.
В данном описании раскрыты предпочтительные варианты выполнения устройства, но следует понимать, что, не отходя от сущности настоящей полезной модели, можно предложить и другие модификации, которые находятся в рамках заявленного в предложенной формуле полезной модели.

Claims (2)

1. Электрический нагреватель газовых и жидких сред, содержащий корпус с входным и выходным патрубками для нагреваемой среды, расположенные в корпусе спиральный теплообменник, спиральная труба которого одним концом соединена с указанным входным патрубком, а другим концом - с указанным выходным патрубком, и электрические нагревательные элементы, размещенные продольно внутри спирального теплообменника и связанные с источником электрического питания, а также регулировочную аппаратуру, причем внутреннее пространство корпуса заполнено алюминиевым сплавом с обеспечением его контакта со спиральной трубой теплообменника, отличающийся тем, что он снабжен металлическими капсулами, выполненными в виде продольно расположенных в корпусе труб, концы которых закрыты со стороны внутреннего пространства корпуса и в каждой из которых размещен соответствующий нагревательный элемент, передающий тепло на указанную капсулу, при этом пространство между капсулами заполнено контактирующим с ними алюминиевым сплавом, причем на входе в указанный корпус капсулы проходят через соответствующие отверстия с закреплением во фланце корпуса, обеспечивая возможность монтажа и демонтажа нагревательных элементов после закрепления капсул в алюминиевом сплаве.
2. Электрический нагреватель по п. 1, отличающийся тем, что каждый из указанных нагревательных элементов включает в себя, по меньшей мере, два слюдопластовых цилиндра, между которыми расположена нихромовая проволока.
RU2018110844U 2018-03-27 2018-03-27 Электрический нагреватель газовых и жидких сред RU183968U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018110844U RU183968U1 (ru) 2018-03-27 2018-03-27 Электрический нагреватель газовых и жидких сред

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018110844U RU183968U1 (ru) 2018-03-27 2018-03-27 Электрический нагреватель газовых и жидких сред

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU183968U1 true RU183968U1 (ru) 2018-10-11

Family

ID=63858757

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018110844U RU183968U1 (ru) 2018-03-27 2018-03-27 Электрический нагреватель газовых и жидких сред

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU183968U1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU200349U1 (ru) * 2020-07-16 2020-10-20 Общество с ограниченной ответственностью "Атлант-Проджект" Электрический нагреватель газовых и жидких сред

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2217595A (en) * 1939-02-13 1940-10-08 Power Patents Co Electric immersion heater
RU2044224C1 (ru) * 1992-03-31 1995-09-20 Научно-производственное объединение "Луч" Электрический нагреватель
RU2103618C1 (ru) * 1996-04-25 1998-01-27 Акционерное общество открытого типа "Русская компания "Реновация" Электрический нагреватель
RU2477068C2 (ru) * 2007-10-04 2013-03-10 Нестек С.А. Нагревательное устройство с встроенным термоблоком для машины для приготовления напитков

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2217595A (en) * 1939-02-13 1940-10-08 Power Patents Co Electric immersion heater
RU2044224C1 (ru) * 1992-03-31 1995-09-20 Научно-производственное объединение "Луч" Электрический нагреватель
RU2103618C1 (ru) * 1996-04-25 1998-01-27 Акционерное общество открытого типа "Русская компания "Реновация" Электрический нагреватель
RU2477068C2 (ru) * 2007-10-04 2013-03-10 Нестек С.А. Нагревательное устройство с встроенным термоблоком для машины для приготовления напитков

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU200349U1 (ru) * 2020-07-16 2020-10-20 Общество с ограниченной ответственностью "Атлант-Проджект" Электрический нагреватель газовых и жидких сред

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100417736B1 (ko) 유체 가열장치
US2576558A (en) Paint heater
TWI442809B (zh) 用於泄漏敏感應用之雙壁軸流電熱器
US2515835A (en) Fluid supply system
HU214893B (hu) Berendezés folyadék fűtésére
US2797297A (en) High pressure heaters
RU183968U1 (ru) Электрический нагреватель газовых и жидких сред
KR20160134675A (ko) 열식 질량 유량계 및 이것을 사용한 질량 유량 제어 장치
US20190145658A1 (en) In-line electric heater for plural component materials
US2866885A (en) Automatic electric heater
KR20220097934A (ko) 삼상 중전압 히터
RU200349U1 (ru) Электрический нагреватель газовых и жидких сред
CN108469414A (zh) 一种适用于高温高压反应的便携式可视化加热和冷却装置
KR101119767B1 (ko) 유체 가열기
RU2611429C1 (ru) Электрический нагреватель газовых и жидких сред
JP5258852B2 (ja) 電磁誘導加熱装置
RU82813U1 (ru) Подогреватель газа электрический
JP2013083591A (ja) 水位計測装置
WO2021054857A1 (ru) Блок трубчатых электронагревателей
CN207162965U (zh) 易燃易爆气态、液态介质间接加热电加热器
EP3820261A1 (en) Tubular electric heating element assembly for heating equipment
KR101809169B1 (ko) 유체 가열 장치
US2785269A (en) Steam superheating apparatus
RU221691U1 (ru) Устройство обогрева обратного клапана
JP2024062109A (ja) 流体の電気加熱装置および流体の電気加熱方法

Legal Events

Date Code Title Description
QB9K Licence granted or registered (utility model)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190813

Effective date: 20190813