RU2770788C1 - Heating device - Google Patents

Heating device Download PDF

Info

Publication number
RU2770788C1
RU2770788C1 RU2021115900A RU2021115900A RU2770788C1 RU 2770788 C1 RU2770788 C1 RU 2770788C1 RU 2021115900 A RU2021115900 A RU 2021115900A RU 2021115900 A RU2021115900 A RU 2021115900A RU 2770788 C1 RU2770788 C1 RU 2770788C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heating
heating device
heating elements
power
wires
Prior art date
Application number
RU2021115900A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Леонидович Струпинский
Original Assignee
Михаил Леонидович Струпинский
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 Михаил Леонидович Струпинский filed Critical Михаил Леонидович Струпинский
Priority to RU2021115900A priority Critical patent/RU2770788C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2770788C1 publication Critical patent/RU2770788C1/en

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
    • H05B3/40Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/54Heating elements having the shape of rods or tubes flexible
    • H05B3/56Heating cables

Abstract

FIELD: heating equipment.
SUBSTANCE: claimed heating device can be widely used in various sectors of the national economy and industry as a highly efficient longitudinal heater of a long length. The heating device contains power cores and heating elements. The device is made in the form of a cable assembly containing at least two heating elements arranged sequentially one after the other along the device, while the heating elements and the power cores are twisted together or the heating elements are placed in the outer part of the device.
EFFECT: significant increase in the length of the heating device is achieved while maintaining high heating efficiency along its entire length, as well as a significant increase in the ease of installation.
14 cl, 9 dwg

Description

Область примененияApplication area

Заявленное нагревательное устройство может найти широкое применение в различных отраслях народного хозяйства и промышленности как высокоэффективный продольный нагреватель большой длины.The claimed heating device can be widely used in various branches of the national economy and industry as a highly efficient longitudinal heater of great length.

Уровень техникиState of the art

Из уровня техники известно множество нагревательных устройств, выполненных на основе нагревательных резистивных и саморегулирующихся кабелей и лент.Many heating devices are known from the prior art based on heating resistive and self-regulating cables and tapes.

Из уровня техники известно нагревательное устройство на основе резистивного кабеля с изоляцией, который содержит изолированные токопроводящие нагревательные жилы, соединенные на одном конце кабеля между собой, а другими концами подключенные к регулируемому источнику тока (RU 166929 U1, 20.12.2016). From the prior art, a heating device based on a resistive cable with insulation is known, which contains insulated conductive heating conductors connected at one end of the cable to each other, and connected to an adjustable current source at the other ends (RU 166929 U1, 12/20/2016).

Также из уровня техники известен электрический нагревательный кабель, содержащий несколько нагревательных жил в электроизоляционном материале, охваченном оплеткой, наружную оболочку из электроизоляционного материала с размещенным в ней оптическим модулем, выполненным в виде трубки из диэлектрического материала, внутри которой находится, по крайней мере, одно оптическое волокно (RU 124104 U1, 10.01.2013).Also known from the prior art is an electric heating cable containing several heating wires in an electrically insulating material covered by a braid, an outer sheath made of electrically insulating material with an optical module placed in it, made in the form of a tube of dielectric material, inside which there is at least one optical fiber (RU 124104 U1, 01/10/2013).

Также известен плоский трехфазный нагревательный кабель, содержащий изолированные термостойкой оболочкой токопроводящие жилы, уложенные параллельно друг другу в виде средней и двух боковых жил, каждая из которых выполнена многопроволочной, при этом жилы с одного конца свободны для подключения к источнику питания, а на нижнем конце свободные жилы соединены между собой в звезду и изолированы для образования замкнутой электрической сети (RU 2615503 C2, 05.04.2017).A flat three-phase heating cable is also known, containing conductive conductors insulated with a heat-resistant sheath, laid parallel to each other in the form of a middle and two side conductors, each of which is made of multi-wire, while the conductors at one end are free for connection to a power source, and at the lower end are free the cores are interconnected in a star and insulated to form a closed electrical network (RU 2615503 C2, 04/05/2017).

Из уровня техники также известна саморегулирующаяся нагревательная лента, состоящая из двух изолированных друг от друга токопроводящих жил, размещенных в проводящей полимерной матрице, заключенной в полимерную изоляционную оболочку. Лента содержит экранирующую оплетку и общую внешнюю оболочку (см. CN 109379793 A, 22.022019). The prior art also known self-regulating heating tape, consisting of two isolated from each other conductive wires placed in a conductive polymer matrix enclosed in a polymer insulating sheath. The tape contains a shielding braid and a common outer sheath (see CN 109379793 A, 22.022019).

И уровня техники известно гибкое нагревательное устройство, содержащее жилы питания и гибкие ленточные нагревательные элементы (см. RU 2118070 С1, 20.08.1998). Данное техническое решение принято за прототип.And the prior art known flexible heating device containing power wires and flexible tape heating elements (see RU 2118070 C1, 20.08.1998). This technical solution is taken as a prototype.

Недостатком известных устройств является отсутствие возможности обогрева длинных участков обогреваемых поверхностей, например, трубопроводов.The disadvantage of the known devices is the inability to heat long sections of heated surfaces, such as pipelines.

Осуществление технического решенияImplementation of the technical solution

Задачей заявленного технического решения является создание высокоэффективного нагревательного устройства, способного обеспечить выделение тепла на большой длине от одного источника питания.The objective of the claimed technical solution is to create a highly efficient heating device capable of providing heat over a long distance from a single power source.

Технический результат заявленного технического решения заключается в существенном повышении длины нагревательного устройства с сохранением высокой эффективности нагрева по всей его длине, а также в значительном повышении удобства монтажа.The technical result of the claimed technical solution consists in a significant increase in the length of the heating device while maintaining high heating efficiency along its entire length, as well as in a significant increase in ease of installation.

Заявленный технический результат достигается за счет использования следующей совокупности существенных признаков заявленного нагревательного устройства, а именно: нагревательное устройство содержит жилы питания, нагревательные элементы, при этом устройство выполнено в виде кабельной сборки, содержащей, по меньшей мере, два нагревательных элемента, расположенных последовательно друг за другом вдоль устройства.The claimed technical result is achieved through the use of the following set of essential features of the claimed heating device, namely: the heating device contains power wires, heating elements, while the device is made in the form of a cable assembly containing at least two heating elements arranged in series one after another. friend along the device.

В частных случаях выполнения нагревательного устройства, нагревательные элементы и жилы питания могут быть скручены между собой. Нагревательный элемент может быть выполнен в виде ленты или полосы, или кабеля. Жилы питания представляют собой однофазную или 3-х фазную систему питания. Нагревательные элементы могут представлять собой резистивные нагревательные провода или саморегулирующиеся кабели, или ленты. Нагревательные элементы могут также представлять собой резистивные полосы или ленты, состоящих из нескольких отдельных нагревательных жил. Нагревательные элементы могут быть размещены во внешней части устройства. Нагревательные элементы могут содержать нагревательный провод и саморегулирующийся кабель, выполненные совместно и находящиеся в тепловой связи. Нагревательное устройство может содержать дополнительную жилу питания, связанную только с нагревательным проводом. Жилы питания, дополнительная жила питания и нагревательные элементы могут быть скручены между собой. Нагревательное устройство может содержать защитную оболочку. Нагревательное устройство может содержит слой влагозащиты, или содержать слой или экран электрической, или электромагнитной защиты.In particular cases of execution of the heating device, the heating elements and power wires can be twisted together. The heating element may be in the form of a tape or strip, or a cable. The power supply conductors are a single-phase or 3-phase power supply system. The heating elements may be resistive heating wires or self-regulating cables or tapes. The heating elements can also be resistive strips or strips consisting of several separate heating wires. Heating elements can be placed on the outside of the device. The heating elements may include a heating wire and a self-regulating cable made together and in thermal communication. The heating device may include an additional power core connected only to the heating wire. Power wires, additional power wire and heating elements can be twisted together. The heating device may include a protective sheath. The heating device may comprise a moisture protection layer, or may comprise an electrical or electromagnetic protection layer or screen.

Графические материалы, поясняющие сущность решенияGraphic materials explaining the essence of the solution

Сущность заявленного технического решения поясняется графическими материалами, где:The essence of the claimed technical solution is illustrated by graphic materials, where:

На Фиг.1а - представлен общий вид нагревательного устройства с указанием зон нагрева и разделения в варианте выполнения резистивного провода в качестве нагревательного элемента;Fig. 1a shows a general view of the heating device indicating the heating and separation zones in the embodiment of the resistive wire as a heating element;

На Фиг.1б - представлен комбинированный вид нагревательного устройства с раскрытием зон соединения и разделения в варианте выполнения резистивного провода в качестве нагревательного элемента;On Fig.1b - a combined view of the heating device with the opening of the areas of connection and separation in the embodiment of the resistive wire as a heating element;

На Фиг.1в - представлена электрическая схема нагревательного устройства в варианте выполнения резистивного провода в качестве нагревательного элемента;On Figv - shows the electrical circuit of the heating device in the embodiment of the resistive wire as a heating element;

На Фиг.2а - представлен общий вид нагревательного устройства с указанием зон нагрева и разделения в варианте выполнения резистивного провода в качестве нагревательного элемента и с экраном электромагнитной защиты;Figure 2a shows a general view of the heating device indicating the heating and separation zones in the embodiment of the resistive wire as a heating element and with an electromagnetic protection screen;

На Фиг.2б - представлен комбинированный вид нагревательного устройства с раскрытием зон соединения и разделения в варианте выполнения резистивного провода в качестве нагревательного элемента и с экраном электромагнитной защиты;Figure 2b - shows a combined view of the heating device with the opening of the areas of connection and separation in the embodiment of the resistive wire as a heating element and with an electromagnetic shield;

На Фиг.2в - представлена электрическая схема нагревательного устройства в варианте выполнения резистивного провода в качестве нагревательного элемента и с экраном электромагнитной защиты;On Figv - shows the electrical circuit of the heating device in the embodiment of the resistive wire as a heating element and with an electromagnetic protection screen;

На Фиг.3а - представлен общий вид нагревательного устройства с указанием зон нагрева и разделения в варианте выполнения нагревательного элемента, состоящего из нагревательного провода и саморегулирующегося кабеля, и с экраном электромагнитной защиты;Fig. 3a shows a general view of the heating device indicating the heating and separation zones in the embodiment of the heating element, consisting of a heating wire and a self-regulating cable, and with an electromagnetic protection screen;

На Фиг.3б - представлен комбинированный вид нагревательного устройства с раскрытием зон соединения и разделения в варианте выполнения нагревательного элемента, состоящего из нагревательного провода и саморегулирующегося кабеля, и с экраном электромагнитной защиты;Fig. 3b shows a combined view of the heating device with the opening of the connection and separation zones in the embodiment of the heating element, consisting of a heating wire and a self-regulating cable, and with an electromagnetic protection screen;

На Фиг.3в - представлена электрическая схема нагревательного устройства в варианте выполнения нагревательного элемента, состоящего из нагревательного провода и саморегулирующегося кабеля, и с экраном электромагнитной защиты;On Figv - shows the electrical circuit of the heating device in the embodiment of the heating element, consisting of a heating wire and a self-regulating cable, and with an electromagnetic shield;

Обозначения на всех Фиг. идентичные. Designations on all Figs. identical.

Осуществление технического решенияImplementation of the technical solution

На сегодняшний день существует потребность обогрева трубопроводов, различных участков поверхности большой длины от 0,5 до 20 км и более без сопроводительной сети и большого количества сопроводительных коробок. Современные нагревательные устройства, выполненные на основе резистивных и саморегулирующихся кабелей и лент имеют ограничение длины до 250 метров в силу особенности конструкций. С увеличением длины нагревательного устройства при сохранении заданной мощности обогрева, было необходимо увеличивать поперечное сечение нагревательных жил или увеличивать количество источников питания, т.е. использовать сопроводительную сеть. Увеличение поперечного сечения греющих жил было ограничено габаритами греющего устройства и экономически не оправдано, поэтому в большинстве случаев осуществлялся обогрев обогреваемой поверхности большой длины несколькими последовательно расположенными нагревательными устройствами с несколькими источниками питания.To date, there is a need for heating pipelines, various sections of the surface of great length from 0.5 to 20 km or more without an accompanying network and a large number of accompanying boxes. Modern heating devices made on the basis of resistive and self-regulating cables and tapes have a length limit of up to 250 meters due to the design features. With an increase in the length of the heating device while maintaining a given heating power, it was necessary to increase the cross section of the heating wires or increase the number of power sources, i.e. use an accompanying network. An increase in the cross-section of the heating conductors was limited by the dimensions of the heating device and was not economically justified, therefore, in most cases, the heated surface of a large length was heated by several sequentially located heating devices with several power sources.

Заявленное нагревательное устройство способно иметь большую длину до 20 км и более без увеличения поперечного сечения нагревательных элементов, и получающего питание от единственного источника электрического тока. Заявленное техническое решение расширяет традиционный функционал саморегулирующихся и резистивных кабелей и проводов, которые сделать на большие длинны технически сложно, а также расширяет арсенал нагревательных технических средств. Расширяется возможность использования всего семейства нагревательных кабелей. При этом сохраняются традиционные габариты нагревательного устройства, упрощается процесс монтажа и эксплуатации в силу сохранения традиционной гибкости и веса погонного участка нагревательного устройства и отсутствия большого количества соединительных коробок.The claimed heating device is capable of having a greater length of up to 20 km or more without increasing the cross section of the heating elements, and receiving power from a single source of electric current. The claimed technical solution expands the traditional functionality of self-regulating and resistive cables and wires, which are technically difficult to make for long lengths, and also expands the arsenal of heating equipment. The possibility of using the entire family of heating cables is expanding. At the same time, the traditional dimensions of the heating device are preserved, the process of installation and operation is simplified due to the preservation of the traditional flexibility and weight of the linear section of the heating device and the absence of a large number of junction boxes.

Возможность создания нагревательного устройства большой длины обеспечивается наличием не только нагревательных элементов в устройстве, но и наличием силовых токопроводящих жил питания.The possibility of creating a heating device of great length is ensured by the presence of not only heating elements in the device, but also by the presence of power current-carrying power wires.

Нагревательное устройство представляет собой продольную кабельную сборку, содержащую по всей длине жилы питания 1 и несколько нагревательных элементов 2, расположенных последовательно друг за другом вдоль всей длины устройства. Жилы питания представляют собой фазовый провод L (L1) и нейтральный провод N. Нагревательные элементы 2 соединены с жилами питания 1, образуя параллельные соединения вдоль всего нагревательного устройства (Фиг.1а,1б,1в).The heating device is a longitudinal cable assembly containing power supply wires 1 along the entire length and several heating elements 2 arranged in series one after another along the entire length of the device. The power conductors are a phase conductor L ( L 1 ) and a neutral conductor N . The heating elements 2 are connected to the power wires 1, forming parallel connections along the entire heating device (Fig. 1a, 1b, 1c).

Нагревательное устройство в виде кабельной сборки можно разделить в зонах разделения (Г) между нагревательными элементами 2. Таким образом можно получить нагревательное устройство заданной длины. После разделения устройства на части, каждая отделенная часть будет сохранять работоспособность и представлять отдельное самостоятельное нагревательное устройство. На Фиг.1а, 1б, 2а, 2б, 3а, 3б обозначены зоны нагрева, зоны разделения (Г), а также соединительные и концевые муфты. Границы зон нагрева обозначены Н1, Нn – начало первого, последующего участка нагрева, К1, Kn – конец первого, последующего участка нагрева. Также на вышеуказанных Фиг. представлены поперечные разрезы А-А, Б-Б, В-В нагревательного устройства в различных вариантах выполнения, а также вид зоны разделения (Г).The heating device in the form of a cable assembly can be divided in the separation zones ( D ) between the heating elements 2. In this way, a heating device of a given length can be obtained. After dividing the device into parts, each separated part will remain operational and represent a separate independent heating device. In Fig.1a, 1b, 2a, 2b, 3a, 3b marked heating zone, separation zone ( D ), as well as connecting and end couplings. The boundaries of the heating zones are designated H1, Hn - the beginning of the first, subsequent heating section, K1 , Kn - the end of the first, subsequent heating section. Also in the above Figs. cross sections A-A, B-B, C-C of the heating device in various versions are presented, as well as a view of the separation zone ( D ).

Поскольку жилы питания 1, расположенные вдоль всего нагревательного устройства, выполнены из материала с крайне низким сопротивлением, например, медь или алюминий, электрическую энергию через эти жилы 1 можно передавать на значительные расстояния 10 км и больше от одного источника питания. При этом до определенной длины, напряжение питания в электрической цепи и жилах питания 1, меняется незначительно. Следовательно, при наличии достаточно мощного источника питания, выдаваемая мощность нагревательных элементов 2 по всей большой длине нагревательного устройства будет одинаковой, что обеспечит высокоэффективный нагрев по всей длине нагревательного устройства.Since the power conductors 1, located along the entire heating device, are made of an extremely low resistance material, such as copper or aluminum, electrical energy through these conductors 1 can be transmitted over considerable distances of 10 km or more from a single power source. At the same time, up to a certain length, the supply voltage in the electrical circuit and power wires 1 changes slightly. Therefore, if there is a sufficiently powerful power supply, the output power of the heating elements 2 over the entire long length of the heating device will be the same, which will provide highly efficient heating over the entire length of the heating device.

В нагревательном устройстве, нагревательные элементы 2 физически расположены параллельно с жилами питания 1. Для удобства транспортировки, монтажа, надежного соединения нагревательных элементов 2 по всей своей длине с жилами питания 1, нагревательные элементы 2 и жилы питания 1 могут быть скручены между собой (Фиг.1а,1б,2а,2б). В таком скрученном виде, нагревательное устройство может быть использовано без общей оболочки. Для обеспечения монолитности устройства можно использовать оболочку.In the heating device, the heating elements 2 are physically located in parallel with the power wires 1. For ease of transportation, installation, reliable connection of the heating elements 2 along their entire length with the power wires 1, the heating elements 2 and the power wires 1 can be twisted together (Fig. 1a, 1b, 2a, 2b). In such a twisted form, the heating device can be used without a common sheath. A shell can be used to ensure the device is solid.

Жилы питания 1 могут представлять собой однофазную или 3-х фазную систему питания. Жилы питания 1 могут выполняться преимущественно из металлов с низким сопротивлением, например, медь или алюминий.Power conductors 1 can be a single-phase or 3-phase power supply system. The supply conductors 1 may preferably be made of metals with low resistance, such as copper or aluminium.

Нагревательные элементы 2 могут быть выполнены в виде нагревательной ленты или полосы. Нагревательные элементы 2 могут также представлять собой резистивные нагревательные провода 3 или саморегулирующиеся кабели 4, или ленты. На Фиг.1а, 1б, 1в, 2а, 2б, 2с представлен вариант выполнения устройства с использованием резистивного провода в качестве нагревательного элемента 2. Heating elements 2 can be made in the form of a heating tape or strip. The heating elements 2 can also be resistive heating wires 3 or self-regulating cables 4 or tapes. In Fig.1a, 1b, 1c, 2a, 2b, 2c shows an embodiment of the device using a resistive wire as a heating element 2.

Нагревательные элементы 2 могут также представлять собой резистивные полосы или ленты, или провода, состоящих из нескольких отдельных нагревательных жил. Резистивные жилы могут быть выполнены из сплавов сопротивления.The heating elements 2 can also be resistive strips or strips or wires, consisting of several individual heating wires. Resistive cores can be made of resistance alloys.

На Фиг.3а,3б,3в представлен общий вид устройства с использованием саморегулирующегося кабеля 4 и резистивного нагревательного провода 3 (вспомогательного), которые выполнены совместно в качестве нагревательных элементов. При этом такое выполнение устройства подразумевает наличие оболочки. На Фиг. 3в показана электрическая схема соединения нагревательных элементов с жилами питания 1 в нагревательном устройстве, на которой обозначена тепловая связь 5 между саморегулирующимся кабелем 4 и нагревательным резистивным проводом 3. В данному варианте выполнения устройства, саморегулирующийся кабель 4 и нагревательный провод 3, выполненные совместно и объединенные тепловой связью 5, условно принимаем как (единый) нагревательный элемент 2.3a, 3b, 3c shows a general view of the device using a self-regulating cable 4 and a resistive heating wire 3 (auxiliary), which are made together as heating elements. In this case, such an implementation of the device implies the presence of a shell. On FIG. 3c shows the electrical diagram of the connection of the heating elements with the power wires 1 in the heating device, which indicates the thermal connection 5 between the self-regulating cable 4 and the heating resistive wire 3. In this embodiment of the device, the self-regulating cable 4 and the heating wire 3, made together connection 5, conventionally taken as a (single) heating element 2.

При наличии тепловой связи 5 в нагревательном элементе 2 между его составляющими, в нагревательном устройстве может содержаться дополнительная жила питания 6 (L2), связанная только с вспомогательным нагревательным резистивным проводом 3 (Фиг.3а,3б,3в). Включение дополнительной жилы питания 6 (L2) обеспечивает возможность регулирования мощности нагревательного элемента за счет подачи питания или его отсутствия на резистивном проводе 3. При этом жилы питания 1 (L1, N), дополнительная жила питания 6 и нагревательные элементы 2 (состоящие из саморегулирующегося кабеля 4 и вспомогательного нагревательного провода 3) могут быть также скручены между собой. Дополнительная жила питания 6 (L2) может быть выполнена из тех же металлов, что и жилы питания 1 (L1, N).If there is a thermal connection 5 in the heating element 2 between its components, the heating device may contain an additional power core 6 ( L 2 ) associated only with the auxiliary heating resistive wire 3 (Fig. 3a, 3b, 3c). The inclusion of an additional power core 6 ( L 2) provides the ability to control the power of the heating element by supplying power or its absence on the resistive wire 3. In this case, the power cores 1 ( L 1 , N ), additional power core 6 and heating elements 2 (consisting of self-regulating cable 4 and auxiliary heating wire 3) can also be twisted together. The additional power supply conductor 6 ( L 2) can be made of the same metals as the supply conductors 1 ( L 1 , N ).

Варианты выполнения нагревательных элементов 2 не ограничены вышеуказанными примерами и могут быть дополнены известными из уровня техники вариациями и комбинациями нагревательных элементов.The embodiments of the heating elements 2 are not limited to the above examples and can be supplemented by variations and combinations of heating elements known from the prior art.

Нагревательные элементы 2 могут быть размещены как во внешней части нагревательного устройства, так и во внутренней, например, между жилами питания 1 и возможными дополнительными жилами 6. Heating elements 2 can be placed both in the outer part of the heating device and in the inner part, for example, between the power wires 1 and possible additional wires 6.

Нагревательное устройство может содержать внешнюю защитную оболочку для удобства монтажа, эксплуатации, а также защищающую нагревательное устройство от агрессивного воздействия окружающей среды или механического внешнего воздействия. The heating device may contain an external protective shell for ease of installation, operation, and also protecting the heating device from aggressive environmental influences or mechanical external influences.

Нагревательное устройство может также содержать слой влагозащиты, или содержать слой или экран электрической, или электромагнитной защиты в зависимости от условий эксплуатации. На Фиг.2а,2б,2в,3а,3б,3в представлены варианты выполнения нагревательного устройства с экраном электромагнитной защиты 7 (PE).The heating device may also contain a moisture protection layer, or contain an electrical or electromagnetic protection layer or shield, depending on the operating conditions. On Fig.2a,2b,2c,3a,3b,3c shows the embodiments of the heating device with the shield of electromagnetic protection 7 ( PE ).

Нагревательное устройство производится большой длины и поставляется для монтажа в бухтах или барабанах. При производстве задаются общие требуемые параметры нагревательного устройства в зависимости от предполагаемой длины и мощности нагревательного устройства. Задаются сечения жил питания и нагревательных элементов, подбираются при необходимости составляющие нагревательных элементов, выбираются материалы жил, сечения и их количество. В зависимости от предполагаемых условий эксплуатации, дополнительно применяются оболочки, слои и экраны.The heating device is produced in large lengths and is supplied for installation in coils or drums. During production, the general required parameters of the heating device are set depending on the expected length and power of the heating device. The cross-sections of the power wires and heating elements are set, the components of the heating elements are selected, if necessary, the materials of the wires, the cross-sections and their number are selected. Depending on the expected operating conditions, shells, layers and screens are additionally applied.

В зависимости от системы питания нагревательного устройства, от возможных составляющих нагревательных элементов, при производстве выбирают необходимое количество жил питания.Depending on the power supply system of the heating device, on the possible components of the heating elements, the required number of power wires is selected during production.

После определения основных конструктивных параметров выполняют кабельную продольную сборку нагревательного устройства, преимущественно скруткой. After determining the main design parameters, a cable longitudinal assembly of the heating device is performed, mainly by twisting.

В последующем выполняется разделение устройства на отдельные нагревательные секции (отдельные нагревательные устройства) требуемой длинны и подсоединение к питанию.Subsequently, the device is divided into separate heating sections (separate heating devices) of the required length and connected to the power supply.

Заявленное техническое решение способствует повышению удобства монтажа за счет единой конструкции нагревателя и отсутствия соединительных коробок, а также возможности разделения устройства при необходимости. В любом варианте конструкции устройства будет одна соединительная муфта и одна концевая.The claimed technical solution improves the ease of installation due to the single design of the heater and the absence of junction boxes, as well as the possibility of separating the device if necessary. In any version of the device design, there will be one coupling and one end.

Пример реализацииImplementation example

На производстве изготовили нагревательное устройство длинной 1 км. Устройство предназначено для работы в однофазной сети питания. Жилы питания выполнены изолированными, из меди с постоянным поперечным сечением 4 см2. В качестве нагревательных элементов использован многожильный резистивный провод в изоляции из полимерного материала. В качестве материала резистивных жил выбран сплав сопротивлений. Нагревательный провод имеет длину 30 м. Между двумя последовательно расположенными нагревательными элементами образуется зона разделения 0,3 м. Всего в нагревательном устройстве установлено 32 нагревательных элемента. Жилы питания и нагревательные элементы представляют собой кабельную сборку и скручены между собой. На оболочке устройства выполнены метки для указания границ зон разделения, в которых можно разделить устройство на самостоятельные отдельные нагревательные устройства. Мощность каждого нагревательного элемента 600 Вт, а всего устройства, длиной 1 км – 19 кВт.A heating device 1 km long was manufactured at the factory. The device is designed to operate on a single-phase power supply. The power supply conductors are insulated, made of copper with a constant cross section of 4 cm 2 . A stranded resistive wire insulated from a polymeric material was used as heating elements. A resistance alloy was chosen as the material of the resistive cores. The heating wire has a length of 30 m. A separation zone of 0.3 m is formed between two successive heating elements. A total of 32 heating elements are installed in the heating device. Power cores and heating elements are a cable assembly and are twisted together. Marks are made on the shell of the device to indicate the boundaries of the separation zones, in which it is possible to divide the device into independent separate heating devices. The power of each heating element is 600 W, and the entire device, 1 km long, is 19 kW.

Потребителю необходимо обогреть трубопровод, длиной 800 м. Для этого достаточно отделить 200 м устройства в зоне отделения от готового нагревательного устройства длиной 1 км. Оставшееся устройство, длиной 800 м передают потребителю. Отделение части устройства осуществляется на предприятии, при этом дополнительное отделение, в случае возникновения необходимости, потребитель может осуществить при монтаже.The consumer needs to heat a pipeline 800 m long. To do this, it is enough to separate 200 m of the device in the separation zone from the finished heating device 1 km long. The remaining device, 800 m long, is transferred to the consumer. Separation of a part of the device is carried out at the enterprise, while additional separation, if necessary, can be carried out by the consumer during installation.

При монтаже нагревательного устройства на трубопроводе, длиной 800 м, потребитель рассчитывает необходимую мощность для питания нагревательного устройства. Если потребитель желает получить полную мощность нагревательного устройства, 800 м длины которого содержат 26 нагревательных элементов, каждый из которых мощностью 600 Вт, то потребителю необходимо обеспечить мощность питания от одного источника 15 кВт.When mounting the heating device on a pipeline 800 m long, the consumer calculates the required power to power the heating device. If the consumer wishes to obtain the full power of a heating device, 800 m long of which contains 26 heating elements, each of which has a power of 600 W, then the consumer needs to provide a power supply from one source of 15 kW.

Для обогрева трубопровода длиной 800 м, нагревательное устройство длиной 800 м монтируется на внешней поверхности трубопровода и с одной стороны подключается к источнику питания, мощностью 15 кВт через трансформатор, с другой стороны нагревательного устройства жилы питания закорачиваются.To heat a pipeline 800 m long, an 800 m heating device is mounted on the outer surface of the pipeline and, on the one hand, is connected to a power source with a power of 15 kW through a transformer, on the other side of the heating device, the power wires are shorted.

Claims (14)

1. Нагревательное устройство, содержащее жилы питания, нагревательные элементы, отличающееся тем, что устройство выполнено в виде кабельной сборки, содержащей по меньшей мере два нагревательных элемента, расположенных последовательно друг за другом вдоль устройства, при этом нагревательные элементы и жилы питания скручены между собой или нагревательные элементы размещены во внешней части устройства. 1. A heating device containing power wires, heating elements, characterized in that the device is made in the form of a cable assembly containing at least two heating elements located one after another along the device, while the heating elements and power wires are twisted together or heating elements are located in the outer part of the device. 2. Нагревательное устройство по п.1, отличающееся тем, что нагревательный элемент выполнен в виде ленты, или полосы, или кабеля. 2. Heating device according to claim 1, characterized in that the heating element is made in the form of a tape, or a strip, or a cable. 3. Нагревательное устройство по п.1, отличающееся тем, что жилы питания представляют собой однофазную систему питания. 3. The heating device according to claim 1, characterized in that the power wires are a single-phase power system. 4. Нагревательное устройство по п.1, отличающееся тем, что жилы питания представляют собой 3-фазную систему питания. 4. Heating device according to claim 1, characterized in that the power wires are a 3-phase power system. 5. Нагревательное устройство по п.1, отличающееся тем, что нагревательные элементы представляют собой резистивные нагревательные провода. 5. Heating device according to claim 1, characterized in that the heating elements are resistive heating wires. 6. Нагревательное устройство по п.1, отличающееся тем, что нагревательные элементы представляют собой саморегулирующиеся кабели или ленты. 6. Heating device according to claim 1, characterized in that the heating elements are self-regulating cables or tapes. 7. Нагревательное устройство по п.1, отличающееся тем, что нагревательные элементы представляют собой резистивные полосы или ленты, состоящие из нескольких отдельных нагревательных жил. 7. Heating device according to claim 1, characterized in that the heating elements are resistive strips or strips consisting of several individual heating wires. 8. Нагревательное устройство по п.1, отличающееся тем, что нагревательные элементы содержат нагревательный провод и саморегулирующийся кабель, выполненные совместно и находящиеся в тепловой связи. 8. Heating device according to claim 1, characterized in that the heating elements comprise a heating wire and a self-regulating cable made together and in thermal communication. 9. Нагревательное устройство по п.8, отличающееся тем, что содержит дополнительную жилу питания, связанную только с нагревательным проводом. 9. The heating device according to claim 8, characterized in that it contains an additional power core associated only with the heating wire. 10. Нагревательное устройство по п.9, отличающееся тем, что жилы питания, дополнительная жила питания и нагревательные элементы скручены между собой. 10. The heating device according to claim 9, characterized in that the power wires, the additional power wire and the heating elements are twisted together. 11. Нагревательное устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит защитную оболочку. 11. Heating device according to claim 1, characterized in that it contains a protective sheath. 12. Нагревательное устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит слой влагозащиты. 12. Heating device according to claim 1, characterized in that it contains a layer of moisture protection. 13. Нагревательное устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит слой или экран электрической или электромагнитной защиты. 13. Heating device according to claim 1, characterized in that it contains a layer or screen of electrical or electromagnetic protection. 14. Нагревательное устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит единую внешнюю защитную оболочку, в которой размещается устройство со всеми элементами соединения. 14. The heating device according to claim 1, characterized in that it contains a single outer protective shell, which houses the device with all connection elements.
RU2021115900A 2021-06-02 2021-06-02 Heating device RU2770788C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021115900A RU2770788C1 (en) 2021-06-02 2021-06-02 Heating device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021115900A RU2770788C1 (en) 2021-06-02 2021-06-02 Heating device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2770788C1 true RU2770788C1 (en) 2022-04-21

Family

ID=81306324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021115900A RU2770788C1 (en) 2021-06-02 2021-06-02 Heating device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2770788C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2158810C2 (en) * 1998-09-01 2000-11-10 Государственное унитарное предприятие Ростовский научно-исследовательский институт Академии коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова Thermoelectric mat for warming up of damp course at repair and construction of roll and mastic roofings
RU38214U1 (en) * 2003-09-29 2004-05-27 Закрытое акционерное общество "Завод технологического оборудования "ОНИКС" PIPE HEATER
RU62284U1 (en) * 2006-11-30 2007-03-27 Общество с ограниченной ответственностью "НТЦ-Теплоскат" HEATING CABLE
EA010223B1 (en) * 2004-09-16 2008-06-30 Р. Оостерлинг Бехеер Б.В. Roll-up heating for a floor, or wall, electrical connector for a roll-up heating, and method for producing a roll-up heating
RU2358416C2 (en) * 2003-09-19 2009-06-10 Хитсэйф Кейбл Системз Лтд Self-regulating electrical heating cable
EA012734B1 (en) * 2005-03-31 2009-12-30 Эвальд Доркен Аг Panel heating device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2158810C2 (en) * 1998-09-01 2000-11-10 Государственное унитарное предприятие Ростовский научно-исследовательский институт Академии коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова Thermoelectric mat for warming up of damp course at repair and construction of roll and mastic roofings
RU2358416C2 (en) * 2003-09-19 2009-06-10 Хитсэйф Кейбл Системз Лтд Self-regulating electrical heating cable
RU38214U1 (en) * 2003-09-29 2004-05-27 Закрытое акционерное общество "Завод технологического оборудования "ОНИКС" PIPE HEATER
EA010223B1 (en) * 2004-09-16 2008-06-30 Р. Оостерлинг Бехеер Б.В. Roll-up heating for a floor, or wall, electrical connector for a roll-up heating, and method for producing a roll-up heating
EA012734B1 (en) * 2005-03-31 2009-12-30 Эвальд Доркен Аг Panel heating device
RU62284U1 (en) * 2006-11-30 2007-03-27 Общество с ограниченной ответственностью "НТЦ-Теплоскат" HEATING CABLE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1109076A3 (en) Alternating current three-phase winding of linear electric motor field structure
JP5674961B2 (en) High voltage electric cable
US5329065A (en) Electrical cable
RU2009138731A (en) END CONNECTION ASSEMBLY
MXPA06009324A (en) Current conductor made of braided wire.
DE60125682D1 (en) heating cables
US4617449A (en) Heating device for utilizing the skin effect of alternating current
US7164084B2 (en) Three-conductor cable
CN103366872A (en) Circular shielding insulating bus and machining method thereof
CA2873888C (en) Oil smelter cable
RU2727717C1 (en) Electrical heating system for pipelines
RU2770788C1 (en) Heating device
EP3455537B1 (en) Shielded wire for high voltage skin effect trace heating
RU186328U1 (en) POWER CABLE WITH HEATING ELEMENT
US3514524A (en) Transposed low temperature strip electric cable
RU2516219C2 (en) Coaxial three-phase heating cable
US1959339A (en) Electric power cable
Anders et al. Cable crossings-derating considerations. II. Example of derivation of derating curves
US1603875A (en) Power system
Dunsheath 33,000-volt cables with metal-sheathed cores, with special reference to the SL type
US305475A (en) Electrical comuctob
RU2790859C1 (en) High voltage three-phase coaxial cable
JP2012243770A (en) High-frequency cable
CN101982902B (en) Interconnecting structure for low-temperature insulation superconducting cable shielding conductor
US1667743A (en) Voltage-gradient regulator for high-tension cable ends