EA004666B1

EA004666B1 - Нагревательный кабель с многослойным строением

Info

Publication number: EA004666B1
Application number: EA200300148A
Authority: EA
Inventors: Ренато Парун
Original assignee: Термон Эропе Б.В.
Priority date: 2001-02-16
Filing date: 2001-10-16
Publication date: 2004-06-24
Also published as: DE50107297D1; ATE303709T1; DE10107429A1; WO2002067630A1; DE10107429B4; EA200300148A1; EP1297722A1; EP1297722B1

Abstract

Электрический нагревательный кабель (6) может использоваться, например, для поддержания постоянной температуры процесса в качестве последовательного резистивного нагревателя. Такой нагревательный кабель (6) имеет многослойную структуру, причем в направлении изнутри наружу предусмотрены нагревательный проводник (1), первый изолирующий слой (2) из PFA, слой (3) из полосы стекловолоконной керамики, армирующий слой (4) из проволочной оплетки, а также еще один изолирующий слой (5) из PFA. За счет взаимодействия полосы (3) из стекловолоконной керамики с армирующим слоем (4) чувствительный нагревательный проводник (1) особенно хорошо защищается от внешних механических воздействий.

Description

Настоящее изобретение относится к нагревательному кабелю с многослойным строением.

Применение электрических нагревательных кабелей, которые содержат изолированный снаружи нагревательный провод, хорошо известно. Подобные нагревательные кабели применяются, например, для стабилизации температуры процесса в качестве последовательных резистивных нагревателей.

Задачей настоящего изобретения является усовершенствование нагревательного кабеля таким образом, чтобы он был стойким, особенно по отношению к внешним механическим нагрузкам (изгибам).

Эта задача, согласно изобретению, решается посредством признаков п.1 формулы изобретения. Зависимые пункты формулы изобретения развивают главную идею изобретения особенно предпочтительным образом.

Согласно изобретению, предусмотрен нагревательный кабель с многослойным строением, который содержит, по меньшей мере, центральный электропроводный нагревательный проводник и два электроизолирующих и по существу воздухонепроницаемых слоя, которые размещены таким образом, что между ними может возникать воздушная прослойка.

Во избежание непосредственного контакта обоих по существу воздухонепроницаемых слоев может быть предусмотрена прокладка.

Прокладка может представлять собой слой с волокнистой, плетеной, ячеистой или пористой структурой.

Прокладка может быть проложена для выполнения функции механического армирования.

Прокладка может представлять собой армирующий слой из металлической проволочной оплетки, которая может состоять из никелированной медной проволоки.

По меньшей мере один из по существу воздухонепроницаемых слоев может состоять из перфторалкоксисополимера (РРА).

Между по меньшей мере одним из по существу воздухонепроницаемых слоев и прокладкой может быть предусмотрен слой из неметаллического волокнистого материала.

Слой из неметаллического волокнистого материала может состоять из полосы стекловолоконной керамики.

Со ссылками на прилагаемую единственную фигуру чертежей ниже более подробно пояснены дальнейшие преимущества, признаки и свойства изобретения.

На чертеже позицией 6 обозначен нагревательный кабель, соответствующий изобретению. Такой нагревательный кабель может применяться, например, в качестве последовательно нагревательного проводника для стабилизации температуры процесса. С учетом представленного ниже более подробного пояснения конструкции, он также может использоваться во взрывоопасных областях.

Такой нагревательный кабель 6 с последовательным сопротивлением имеет постоянную полезную мощность, определяемую напряжением, сопротивлением и длиной кабеля. К примеру, с его помощью может поддерживаться температура процесса до 280°С. Типичное питающее напряжение составляет 750 В. Тем самым можно обеспечить выходные мощности в диапазоне 25 Вт/мин.

Далее следует пояснение конструкции нагревательного кабеля 6, соответствующего изобретению, в направлении изнутри наружу. В центре нагревательного кабеля 6 предусмотрен электрический нагревательный проводник 1. Он окружен первым изолирующим слоем 2, например, из РРЛ или из иного сопоставимого пластика. К первому электроизолирующему слою 2 прилегает слой 3 из полосы стекловолоконной керамики, который во взаимодействии с расположенным радиально снаружи (как показано) или внутри (не показано) от него армирующим слоем 4 обеспечивает защиту от механического повреждения. Слой 3 из полос стекловолоконной керамики выполнен подобно филаментным стеклонитям с добавками минералов.

Многослойная структура из слоя 3 из полосы стекловолоконной керамики и армирующего слоя 4 дополнительно повышает механические защитные свойства.

Слой 3 из полосы стекловолоконной керамики также предотвращает то, что при термическом расширении находящегося под ним РРАслоя 2 армирующий слой 4 мог бы врезаться в него. При этом следует учитывать, что РРАматериал размягчается при повышенных температурах. Слой 3 из полосы стекловолоконной керамики, таким образом, выполняет одновременно механическую защитную и электроизолирующую функцию.

Разумеется, дополнительно к показанному слою 3 из полосы стекловолоконной керамики, может предусматриваться еще один слой из полосы стекловолоконной керамики снаружи армирующего слоя 4.

Армирующий слой 4 дополнительно защищен снаружи еще одним электроизолирующим слоем 5, который может состоять, например, также из материала перфторалкоксисополимера (РРА).

Оба электроизолирующих слоя 2, 5 являются по существу, а в идеальном случае полностью, воздухонепроницаемыми, так что при соответствующем выборе размеров их поперечного сечения между ними образуется механическая защитная воздушная прослойка. Слой 3 из полосы стекловолоконной керамики и армирующий слой 4 являются по существу воздухопроницаемыми и поэтому имеют функцию прокладки, которая предотвращает возможный непосредственный контакт обоих слоев 2, 5. Поэтому армирующий слой 4 выполнен таким образом, что он полностью охватывает располо женные под ним слои, например, в противоположность заземляющим полосам с аналогичной структурой, а именно, как по протяженности в длину, так и в направлении по окружности нагревательного кабеля. Полный охват со всех сторон гарантирует, что всегда имеется эффект прокладки и, тем самым, защитная воздушная прослойка.

Эта воздушная прослойка обеспечивается, с одной стороны, благодаря плетеной структуре армирующего слоя 4, а, с другой стороны, благодаря соответствующему выбору размеров внутреннего диаметра армирующего слоя 4 относительно внешнего диаметра слоя 3 из полосы стекловолоконной керамики. Диаметр армирующего слоя 4 может, например, намеренно рассчитываться с небольшим запасом, чтобы гарантировать достаточную толщину устанавливаемого тем самым воздушного зазора. Армирующий слой 4 имеет небольшой зазор относительно расположенных под ним слоев, но снаружи может быть окружен плотно прилегающим слоем 5.

Благодаря плетеной структуре армирующего слоя 4 обеспечивается также то, что между слоем 3 из полосы стекловолоконной керамики и наружным защитным слоем 5 может быть сформирован определенный воздушный объем.

Разумеется, вместо армирующего слоя на основе проволочной оплетки может использоваться другая прокладка, например, обладающая пористой, волокнистой, плетеной или ячеистой (открытой или замкнутой) структурой.

В итоге, таким образом, механическое защитное действие достигается, с одной стороны, благодаря воздушной прослойке, а, с другой стороны, благодаря многослойной структуре. Преимущество в смысле синергетического эффекта состоит в том, что хотя обе защитных меры могут предусматриваться независимо друг от друга, они дополняют друг друга таким образом, что они проявляют защитное действие по отношению к различному механическому воздействию извне.

Нагревательный кабель, соответствующий изобретению, при использовании в качестве нагревательного проводника, имеет преимущества, состоящие в том, что он является высокоэластичным и химически стойким, обеспечивает постоянную мощность нагрева (полезную мощность), большую протяженность нагревательного контура, причем питающее напряжение может составлять до 750 В.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Нагревательный кабель с многослойным строением, который в направлении изнутри наружу содержит следующие элементы:

центральный электропроводящий нагревательный проводник (1), первый электроизолирующий и по существу воздухонепроницаемый слой (2), слой, образованный полосой (3) из стекловолоконной керамики, непосредственно прилегающей к первому электроизолирующему слою (2), армирующий слой (4) с волокнистой, плетеной, ячеистой или пористой структурой и второй электроизолирующий и по существу воздухонепроницаемый слой (5).
2. Кабель по п.1, отличающийся тем, что армирующий слой (4) изготовлен из металлической проволочной оплетки.
3. Кабель по п.2, отличающийся тем, что металлическая проволочная оплетка (4) состоит из никелированной медной проволоки.
4. Кабель по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере один из по существу воздухонепроницаемых слоев (2, 5) состоит из перфторалкоксисополимера (РЕА).
5. Кабель по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что для образования слоя воздушной прослойки внутренний диаметр армирующего слоя (4) превышает внешний диаметр расположенного под ним слоя.