CS265434B1 - Sestava pro přenos topné elektrické energie do ohřívaného prostoru - Google Patents

Abstract

Topný odporový článek na bázi disilicidu molybdenu se zesílenými přívody elektrického proudu z téhož materiálu, které jsou uloženy v průchodce vyzdívky ohřívaného prostoru, je tvořen nejméně jednou spirálou navléknutou na podpůrném členu, uloženém na výstupcích nosného členu. S výhodou je mezi nosným členem a keramickou průchodkou vloženo těsnění, např. keramická plst. Sestava se spirálovitým topným článkem umožňuje vybavit větší množství energie ve srovnání s dosud používanými uspořádáními a umožňuje tak i snížení ohřívaného prostoru. Sestava je určena pro nepřímý odporový ohřev s teplotami nad 1 000 °C a zejména až nad 1 400 °C, a to pro průmysl sklářský, keramický, metalurgický, chemický a strojírenský.

Description

Vynález se týká sestavy pro přenos topné elektrické energie do ohřívaného prostoru prostřednictvím odporového topného článku na bázi disilicidu molybdenu. Topný článek je opatřen zesílenými přívody elektrického proudu zhotovenými z materiálu na stejné bázi. Přívody elektrického proudu jsou napojeny na přívodní vedení zdroje elektrického proudu a jsou uloženy v keramické průchodce umístěné ve vyzdívce ohřívaného prostoru.

V československém patentním spisu č. 90 097 je popsán žáruvzdorný materiál stálý proti okysličení a použitelný za vysokých teplot, jako elektrický odporový materiál. Materiál obsahující převážně silicidovou složku, sestává hlavně ze silicidu molybdenu. V dalším československém patentním spisu č. 91 942 je uveden způsob výroby elektrických odporových článků, vystavitelných provozní teplotě 1 600 °C a obsahujících silioid a sestávajících převážně z molybdenu a křemíku a obsahujících s výhodou rovněž 10 % hmot. TaSi₂· Způsob výroby odporových článků z tohoto materiálu vychází ze vstřikového lití a následného slinování ve dvou stupních a umožňuje zhotovit topné články ve tvaru ohnutých drátů, spirál a přehnutých pásů. V československém patentním spisu č. 93 272 je popsána úprava elektrických odporových článků sestávajících zejména ze silicidu molybdenu a vhodných pro elektrické pece určené pro teplotu nad 1 000 °C a až do teplot nejméně 1 400 °C. Oprava tohoto odporového topného článku spočívá v tom, že topný článek je volně uložen na loži ze vzájemně proti sobě pohyblivých zrn ze žáru vzdorného elektricky izolujícího materiálu, chemicky odolného proti materiálu odporového člán ku. Odporový článek může být umístěn v keramické podpěrné trubce. Pro vlásenkovitě ohnutý odporový článek jsou uvedeny přívody topného článku, které mají rozšířený průřez a prostupují otvory v zátce z keramického materiálu, která uzavírá podpěrnou trubku. V československém patentním spisu č. 143 458 je popsán držák pro elektrické odporové prvky tvořené z podstatné části z disilioia molybdenu a používané např. v odporových teploměrech pro měření teploty v pecích apod. Odporové prvky mají tvar podlouhlých těles, které se montují ve vodorovné poloze. Přívody odporového topného prvku procházejí průchodkovou cihlou a jsou připojitelné na elektrické vedení mimo stěnu pece.

Je znám odporový topný článek na bázi silicidu karbidu ve tvaru spirály, který je však použitelný do teplot 1 400 °C, navíc během své životnosti mění svůj elektrický odpor, což zhoršuje vybavení elektrické energie tímto článkem do ohřívaného prostoru. Topné články ze silicidu karbidu mají ve srovnání s topnými články na bázi disilicidu molybdenu podstatně nižší provozní životnost.

Topné články ze silicidu molybdenu a dosud známé uspořádání a jejich sestavy pro nepříznivý odporový ohřev neumožňuji aplikaci při otápění nižších ohřívaných prostorů. Stavby těchto prostorů jsou nadměrně vysoké a dochází ke zbytečným tepelným ztrátám.

Uvedené nevýhody se odstraní nebo podstatně omezí u sestavy pro přenos topné elektrické energie prostřednictvím topného článku na bázi disilicidu molybdenu podle tohoto vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že topný článek je tvořen nejméně jednou spirálou navléknutou na podpůrném členu, který je uložen na nosném členu opatřeném výstupky. Podpůrný a nosný člen jsou zhotoveny ze žáruvzdorného materiálu nereagujícího s materiálem topného článku.

Je výhodné pro průmyslové účely, když spirála topného článku má průřez nejméně 7 mm .

Dále je výhodné, když mezi nosným členem a průchodkou, v níž jsou uloženy zesílené přívody topných článků je vloženo těsnění. Pro těsnění je zvláště vhodná keramická plst.

Výhodou tohoto řešení je možnost snížení ohřívaného prostoru, jehož výšku v podstatě ovlivňuje zvolený průměr spirály topného článku. Spirála topného článku o jednom a více závi2 těch a průřezu větším než 7 mm umožní vybavit několikanásobně větší množství a energie než např. odporový topný článek dosud nejčastěji používaný ve tvaru smyčky. Sestava umožňuje zavedení topného článku v horizontální i vertikální poloze do ohřívaného prostoru.

Příkladné provedení vynálezu je popsáno dále a je schematicky znázorněno na připojených výkresech, z nichž představuje obr. 1 a 2 topný článek ve tvaru spirály a obr. 3 a 4 pohled na sestavu pro přenos elektrická energie spirálovitým topným článkem.

Uvedené a dále popsané příklady provedení však neomezují rozsah vynálezu a je samozřejmé, že je možná celá řada obměn a změn jednotlivostí v rámci myšlenky vynálezu, která je vyjádřena v předmětu vynálezu.

Na obr. 1 je znázorněn topný článek .1 ve tvaru spirály o více závitech s přívody 2_ elektrického proudu situovaných kolmo k podélné ose spirály. Na obr. 2 jsou přívody 2 topného článku 1. situovány tečně k obvodu spirály topného článku. Na obr. 3 je uvedena sestava pro nepřímý ohřev ohřívaného prostoru při horizontálním zavedení přívodů 2 topného článku 1_. Vnitřkem spirály topného článku JI je provléknut podpůrný člen 3, zhotovený ze žáruvzdorného materiálu, např. korundu, neobsahujícího shluky železa, nebo jiných látek reagujících s disilicidem molybdenu. Podpůrný člen 3 zajištuje zachování spirály topného článku 1. i při vysokých teplotách. Podpůrný člen 3. je uložen na nosném členu £, představujícím např. boční stěny žáruvzdorné vyzdívky ohřívaného prostoru, a to na výstupcích _5 nosného členu ;4.

Na obr. 4 je uvedena sestava při vestikálním zavedení přívodů 2 topného článku JL do ohřívaného prostoru. V tomto případě je podpůrný člen 2 topného článku J. uložen na výstupcích 5 nosného členu J5 představovaného např. stropní tvarovkou vyhřívaného prostoru. V obou případech jsou přívody 2 topného článku 1_ uloženy v keramické průchodce 6, která může být dělena podle způsobu zavedení topného článku JL do ohřívaného prostoru. Na průchodku 6. je nasunuta těsnicí část která rovněž může být dělena. Mezi průchodkou _6 a nosným členem 4. je uloženo těsnění _8 např. keramická plst, k zamezení úniku tepla a těkání exhalátů z ohřívaného prostoru. Nosný člen 4. je uložen ve vyzdívce 9^ ohřívaného prostoru a vyzdívka 2 3θ ^νηθ opatřena izolací 10. Výška ohřívaného prostoru je minimálně o 50 mm větší než vnější průměr spirály topného článku L·

Sestavy pro přenos topné elektrické energie do ohřívaného prostoru podle vynálezu lze využír v průmyslu sklářském, keramickém, chemickém, metalurgickém a všude tam, kde lze uplatnit nepřímý odporový ohřev.

Claims (3)

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Sestava pro přenos topné elektrické energie do ohřívaného prostoru prostřednictvím odporového topného článku na bázi disilicium molybdenu, opatřeného zesílenými přívody elektrického proudu zhotovenými z materiálu na stejné bázi, uloženými v keramické průchodce umístěné ve vyzdívce ohřívaného prostoru a napojenými na přívodní vedení zdroje elektrického proudu, vyznačená tím, že topný článek (1) je tvořen nejméně jednou spirálou navléknutou na podpůrném členu (3) uloženém na nosném členu (4) opatřeném výstupky (5), přičemž podpůrný i nosný člen (3, 4) jsou zhotoveny ze žáruvzdorného materiálu nereagujícího s materiálem topného článku (1).

2. Sestava pro přenos topné elektrické energie do ohřívaného prostoru podle bodu 1, vy2 značená tím, že spirála topného článku (1) má průřez nejméně 7 mm .

3. Sestava pro přenos topné elektrické energie do ohřívaného prostoru podle bodu 1 až 2, vyznačená tím, že mezi nosným členem (4) a keramickou průchodkou (6) je vloženo těsnění (8), s výhodou keramická plst.