RU103265U1 - Нагревательный блок (варианты) - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к электротехнике и теплотехнике, а именно, к электронагревательному оборудованию, и может быть использована при изготовлении электронагревателей, предназначенных для нагрева твердых, жидких, газообразных веществ (сред, продуктов и др.), находящихся как при нормальных условиях, так и при условиях, отличающихся от нормальных: высокая температура, давление, влажность, повышенная коррозионная активность. Технический результат заключается в повышении эксплуатационной надежности и электробезопасности, в том числе, и в осложненных условиях и при нагреве токопроводящей среды, за счет повышения герметичности как нагревательных элементов, так и фланцевой конструкции блока в целом, и снижения за счет этого риска пробоя изоляции, за счет исключения возможности утечки нагреваемого продукта через соединение нагревательных элементов и фланца, а также за счет обеспечения большей площади теплоотдачи, равномерности нагрева поверхности нагревательного элемента с одновременным обеспечением возможности контроля за его истинной температурой поверхности нагревательных элементов. Сущность: нагревательный блок содержит фланец 1 с отверстиями 2 для размещения в них открытого торца 3 металлической оболочки 4 нагревательного элемента и соединительную коробку 5 для электрического соединения выведенных из фланца выводов 6 нагревательного пакета 7, который установлен внутри металлической оболочки 4. Металлическая оболочка 4 нагревательного элемента по первому варианту выполнена из двух герметично соединенных листов 8 и 9, между которыми размещен, по меньшей мере, один нагревательный пакет 7. Листы 8 и 9 в металлической оболочке 4 могут быть выполнены или в виде одинаковых по конфигурации металлических листов, например, оба просто листы, или оба - с выштамповкой, или различной конфигурации. По второму варианту металлическая оболочка 4 выполнена в виде сплющенной трубчатой заготовки, например, путем загиба плоской пластины в цилиндрическую заготовку с выполнением продольного сварного шва концевых участков указанной пластины и последующего сплющивания указанной заготовки до приблизительно плоского состояния с наличием внутреннего зазора. Металлическая оболочка 4 по обоим вариантам выполнена пустотелой с одним открытым торцом 3. При этом открытым торцом 3 металлическая оболочка 4 установлена в сквозном отверстии 2 фланца 1 и жестко соединена с ним по периметру этого торца. Место сварки по периметру может быть обработано термостойким герметиком. Внутри металлической оболочки 4 размещается, по меньшей мере, один нагревательный пакет 7. Также, по меньшей мере, в одном нагревательном элементе блока внутри металлической оболочки 4 размещен датчик 10 измерения температуры, а выводы 6 и 11 нагревательного пакета 7 и указанного датчика 10 соответственно, выведены через сквозное отверстие 2 во фланце 1 в соединительную коробку 5. Внутреннее пространство соединительной коробки 5 может быть заполнено компаундом. Нагревательный блок дополнительно снабжен узлом 15 контроля температуры нагреваемой среды, выполненным в виде жестко соединенного с фланцем герметичного кожуха 16, например, трубчатого, с размещенным внутри датчиком 17 температуры, выводы 18 которого выведены в соединительную коробку 5. Блок может быть снабжен стандартным серийным регулятором управления. В этом случае указанные выводы 6, 11 и 18 соединяют с регулятором управления. 2 н.п. ф-лы; 24 з.п. ф-лы; 4 ил.

Description

Полезная модель относится к электротехнике и теплотехнике, а именно, к электронагревательному оборудованию, и может быть использована при изготовлении электронагревателей, предназначенных для нагрева твердых, жидких, газообразных веществ (сред, продуктов и др.), находящихся как при нормальных условиях, так и при условиях, отличающихся от нормальных: высокая температура, давление, влажность, повышенная коррозионная активность. Полезная модель может быть использована при изготовлении электронагревателей взрывозащищенного, пожаробезопасного исполнения.

В настоящее время известен ряд трубных нагревателей электрических фланцевого типа для разогрева вязких токонепроводящих жидкостей (мазута, гудронов, и др.). Так известны нагреватели, представляющие собой блок из фланца, в который вварены от одной до шести труб круглого сечения. В каждую трубу вставлен керамический электронагреватель также круглого сечения, состоящий из нихромовых спиралей, изолированных друг от друга и от трубного корпуса с помощью керамических изоляционных блоков (изделия марки НФ, выпускаемые группой компаний ТЕРМРОБАЛТ «НПФ ТеплоЭлектроПрибор», www.termobalt.ru).

Также известен нагреватель марки ТЭНБ, производимый ЗАО «Автомаш» (www.avtomash.ru), который представляет собой смонтированные во фланце путем обжатия U-образные трубные электронагреватели (ТЭНы).

Кроме того, известны электронагреватели фланцевого типа горизонтального крепления, производства ЗАО «НПФ НАФТА» г.Пермь (www.nafta-perm.ru), в которых в качестве электронагревателя использованы нагревательные пластины, с размещенными в них индукционными катушками из эмальпровода. Указанные пластины закреплены на фланце с использованием резьбовых механических соединений.

Однако все указанные известные нагревательные блоки имеют следующие недостатки:

- трубные нагреватели имеют малую площадь контактирующей с нагреваемой средой поверхности, и как следствие, это приводит к большему нагреву этой малой поверхности, ее перегреву, что отрицательно влияет на эксплуатационную надежность известного нагревателя;

- нагреватели на основе ТЭНов так же имеют малую площадь контактирующей поверхности. Кроме того, они не позволяют разместить в нагревателе датчики температуры непосредственно в нагревательном элементе для обеспечения контроля за его температурой, что может привести в определенных условиях (например, при оголении нагревательных элементов или недопустимо высокой температуре нагреваемой среды) к перегреву и выходу из строя нагревателя, вплоть до взрыва паров нагреваемой среды;

- в нагревателях фланцевого типа производства ЗАО «НПФ НАФТА» г.Пермь, нагревательные элементы не герметичны и потому не допускают нагрев агрессивных жидкостей и газов, также возможны утечки нагреваемого продукта. Кроме того, резьбовое соединение нагревательных элементов с фланцем с помощью стягивающих шпилек не обеспечивает необходимой жесткости конструкции, в результате чего снижается эксплуатационная надежность нагревателя.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по назначению является блок трубчатых нагревателей (Патент РФ №50639, от 2005 г.), включающий фланец с резьбовыми отверстиями, трубчатый электронагреватель, защитный кожух со стороны нагревательной части трубчатого нагревателя, защитный кожух со стороны выводов трубчатого нагревателя, причем последний выполнен из трубы, жестко соединенной с пластиной с отверстиями под выводы трубчатого электронагревателя, соединенной с фланцем с помощью крепежных элементов, ввернутых в резьбовые отверстия фланца.

Недостатками указанного известного блока является малая площадь поверхности, которая контактирует с нагреваемой средой (малая площадь теплообмена), и как следствие, это приводит к большему нагреву этой поверхности, что отрицательно влияет на эксплуатационную надежность нагревателя и его электробезопасность. Кроме того, еще одним недостатком известного блока является недостаточная герметичность заделки трубчатых нагревателей во фланец, что может привести к перетеканию нагреваемой среды к выводам в соединительную коробку.

Единый технический результат, достигаемый предлагаемыми вариантами полезной модели, заключается в повышении эксплуатационной надежности и электробезопасности, в том числе, и в осложненных условиях и при нагреве токопроводящей среды, за счет повышения герметичности как нагревательных элементов, так и фланцевой конструкции блока в целом, и снижения за счет этого риска пробоя изоляции, за счет исключения возможности утечки нагреваемого продукта через соединение нагревательных элементов и фланца в соединительную коробку, а также за счет обеспечения большей площади теплоотдачи, равномерности нагрева поверхности нагревательного элемента, с одновременным обеспечением возможности контроля за его истинной температурой поверхности нагревательных элементов, при одновременном расширении технологических возможностей блока.

Указанный технический результат достигается предлагаемыми вариантами нагревательного блока, включающего электронагреватель, жестко соединенный с ним фланец с отверстиями под выводы электронагревателя и соединительную коробку, при этом новым по первому варианту является то, что в качестве электронагревателя блок содержит, по меньшей мере, один нагревательный элемент, выполненный в виде металлической оболочки с установленным в ней, по меньшей мере, одним нагревательным пакетом, который состоит из размещенного внутри электроизоляционного материала нагревательного проводника с выводами, а металлическая оболочка нагревательного элемента выполнена пустотелой с одним открытым торцом в виде жестко и герметично соединенных друг с другом посредством сварки или завальцовки по трем сторонам периметра плоских листов и/или листов с выштамповкой, имеющих, корытообразную форму с отогнутыми наружу полками, при этом открытым торцом металлическая оболочка нагревательного элемента установлена в сквозном отверстии фланца и жестко и герметично соединена с ним по периметру этого торца; а по второму варианту новым является то, что в качестве электронагревателя блок содержит, по меньшей мере, один нагревательный элемент, выполненный в виде металлической оболочки с установленным в ней, по меньшей мере, одним нагревательным пакетом, который состоит из размещенного внутри электроизоляционного материала нагревательного проводника с выводами, а металлическая оболочка нагревательного элемента выполнена пустотелой с одним открытым торцом в виде сплющенной трубчатой заготовки, герметично заваренной с другого торца, при этом открытым торцом металлическая оболочка нагревательного элемента установлена в сквозном отверстии фланца и жестко и герметично соединена с ним по периметру этого торца. В преимущественном выполнении по первому и второму вариантам:

- соединительный шов открытого торца металлической оболочки с фланцем дополнительно обработан термостойким герметиком для исключения сообщения с соединительной коробкой полости металлической оболочки;

- нагревательный пакет выполнен, преимущественно, прямоугольной формы;

- нагревательный пакет выполнен в виде нагревательного проводника, намотанного на миканитовую или слюдопластовую пластину, затем пропитанную связующим, и обрамленную выполняющим функцию электроизоляционного материала слоем миканитовой или слюдопластовой пластины, в последующем - термообработанную;

- в нагревательном пакете в качестве электроизоляционного материала использована стеклокерамика или композитные материалы;

- в металлической оболочке может быть размещено более одного нагревательного пакета, которые выполнены электрически последовательно или параллельно соединенными друг с другом;

- в качестве нагревательного проводника нагревательный пакет содержит расплющенную проволоку прямоугольного сечения, например, нихромовую или фехралевую;

- при наличии в нем нагревательных элементов числом более одного, они установлены с зазором друг к другу;

- рядом размещенные нагревательные элементы с торца, противоположного относительно фланца, снабжены соединительными перемычками;

- соединительная коробка изнутри заполнена компаундом;

- он дополнительно снабжен узлом контроля температуры нагреваемой среды, выполненным в виде жестко соединенного с фланцем герметичного кожуха, например, трубчатого, с размещенным внутри датчиком температуры, выводы которого выведены в соединительную коробку;

- по меньшей мере, в одном нагревательном элементе блока внутри металлической оболочки размещен датчик измерения температуры, а выводы указанного датчика выведены через сквозное отверстие во фланце в соединительную коробку.

В преимущественном выполнении по первому варианту:

- при соединении листов металлической оболочки по трем сторонам периметра друг с другом посредством сварки или завальцовки, на концевые участки одного из листов по указанным сторонам периметра предварительно наносят герметик.

В преимущественном выполнении по второму варианту:

- сплющенная трубчатая заготовка выполнена путем загиба металлического листа в цилиндрическую заготовку с выполнением продольного сварного шва концевых участков указанного листа и последующего сплющивания указанной заготовки до приблизительно плоского состояния с наличием внутренней пустотелости.

Поставленный технический результат достигается за счет следующего.

Выполнение нагревательного элемента в предлагаемом решении в виде полой металлической оболочки с установленным в ней, по меньшей мере, одним нагревательным пакетом, позволяет изменить форму этого нагревательного элемента и приблизить ее к плоской (в отличие от трубчатых), что обеспечит большую площадь теплоотдачи и равномерность нагрева поверхности оболочки, исключив ее перегрев.

Благодаря тому, что металлическая оболочка нагревательного элемента по первому варианту выполнена пустотелой с одним открытым торцом в виде жестко соединенных друг с другом посредством сварки или завальцовки по трем сторонам периметра плоских листов и/или листов с выштамповкой, имеющих, корытообразную форму с отогнутыми наружу полками, обеспечивается высокая герметичность нагревательного элемента. Это объясняется тем, что сваркой или завальцовкой будет произведено качественное жесткое соединение листов друг с другом по трем сторонам, а последующая установка металлической оболочки ее открытым торцем в сквозное отверстие фланца (может быть выполнено с незначительным выводом открытого торца за пределы тела фланца) и жесткое соединение (например, сваркой) с ним по периметру этого торца, обеспечит полную изоляцию электрических элементов (нагревательного пакета, выводов нагревательного проводника, датчиков, соединительной коробки) от нагреваемой среды, что бывает особенно необходимо в случае наличия у этой среды свойства токопроводности. Дополнительное нанесение на сварной шов открытого торца оболочки и фланца термостойкого герметика обеспечит еще более высокую степень герметичности. Все это влияет на повышение электробезопасности и надежности работы нагревательного блока при различных, даже жестких условиях воздействия.

Металлическая оболочка нагревательного элемента по первому варианту выполняется из плоских листов и/или листов с выштамповкой, имеющих, корытообразную форму с отогнутыми наружу полками. Благодаря выполнению оболочки из различных листов (плоских и с выштамповкой) появляется возможность, во-первых, размещать между ними нагревательные пакеты различной толщины, а значит - мощности (что расширяет функциональные возможности блока и надежность работы), во-вторых, обеспечить высокую надежность герметизации нагревательной пластины при сварке или завальцовке периметра оболочек, степень которой будет еще выше при предварительном нанесении на концевые части оболочки по периметру термостойкого герметика. В качестве последнего, например, можно использовать, нейтральный силиконовый термостойкий герметик типа ПЭНТЭЛАСТ-110 или ВГО или КЛТ-1. Использование связующего и герметиков высокой термостойкости до 300°С и выше обеспечивает и расширение температурного класса нагревательного блока до этой температуры, что также повышает его функциональные возможности. Совокупность именно такой комбинации: указанная металлическая оболочка - по меньшей мере, один нагревательный пакет, размещенный внутри нее, обеспечит равномерный нагрев нагревательного элемента по всей площади, что позволит, по сравнению с известными нагревателями, распределять выделяемую тепловую мощность на большую площадь, обеспечивая низкую удельную мощность на единицу, а значит - исключить перегрев нагревательных элементов и нагреваемой среды. Это повышает надежность работы.

Использование в качестве оболочек металлических листов одинаковой конфигурации также позволяет создать качественную конструкцию металлической оболочки за счет их герметичного соединения, да еще в присутствии термостойкого герметика. Учитывая, что толщина нагревательного пакета может колебаться до 4 мм, то он гарантированно может быть установлен между этими оболочками.

Все вышеуказанное также справедливо и для нагревательного блока по второму варианту. Выполнение металлической оболочки в виде сплющенной трубной заготовки обеспечивает наличие ограниченного количества сварных соединений, что повышает герметичность оболочки, а значит - эксплуатационную надежность блока. Степень сплющивания указанной трубчатой заготовки может варьироваться, например, в зависимости от толщины нагревательного пакета.

Соединение указанных металлических оболочек по периметру открытого торца по обоим вариантам с фланцем посредством сварки также направлено на повышение эксплуатационной надежности работы блока. Это объясняется тем, что эта зона соединения будет находиться вне нагреваемой среды и не будет подвергаться ее тепловому и агрессивному воздействию, а благодаря герметичности соединения такое жесткое влияние не приведет к нарушению изоляции и пробою.

Выполнение нагревательного пакета из размещенного внутри электроизоляционного материала нагревательного проводника с выводами, позволяет изготавливать его в соответствии с размерами металлической оболочки и с необходимыми требованиями по его мощности, а значит, позволяет обеспечить равномерный нагрев поверхности оболочки, что увеличивает срок службы блока в целом.

Выполнение в преимущественном исполнении нагревательного пакета по обоим вариантам, состоящим из нагревательного проводника (например, прямоугольного сечения), намотанного на миканитовую или слюдопластовую пластину, в последующем пропитанную связующим (например, диаммонийфосфатным или алюмофосфатным) и обрамленную выполняющим функцию электроизоляционного материала слоем миканитовой или слюдопластовой пластины, в последующем - термообработанную, обеспечивается создание эксплуатационно надежной конструкции этого нагревательного пакета с высокой степенью защиты от вредного воздействия, исключающую вероятность замыкания. Вместе с этим, упрощается сборка нагревательного элемента, т.к. в полую металлическую оболочку закладывается уже готовый нагревательный пакет. Использование в нагревательном пакете в качестве электроизоляционного материала стеклокерамики, или компаундов, или стеклотканей или композитных материалов обеспечивает расширение технологических возможностей блока, т.к. позволяет адаптировать блок под разные условия эксплуатации и возможности производства.

Все вышеуказанное повышает эксплуатационную надежность и безопасность работы заявляемого блока даже в осложненных условиях, и даже при наличии токопроводящей среды, т.к. имеется несколько степеней защиты нагревательного пакета (герметичная оболочка нагревательного элемента защищает от нагреваемой среды, а изоляция нагревательного пакета защищает от электрических пробоев). Размещение внутри металлической оболочки датчика температуры (он устанавливается в зазоре между металлической оболочкой и нагревательным пакетом с выходом его вывода за пределы оболочки в соединительную коробку) позволяет, точно контролировать температуру непосредственно самого нагревательного элемента с минимально возможным временем реагирования на изменение этой температуры, что невозможно при косвенном измерении температуры (например, при размещении датчика температуры в районе фланца или в отдельной трубке прижатой к нагревательному элементу, как это сделано в известных блоках). Все это способствует повышению эксплуатационной надежности и безопасности работы предлагаемого нагревательного блока, в том числе, и во взрывоопасных условиях, а также при нагреве токопроводящих сред. В известных нагревательных блоках также применяют датчики температуры, но их устанавливают или между нагревательными элементами, или на поверхности одного из них. То есть показания по температуре этих датчиков не совпадает с истинной температурой нагревательного элемента, в результате чего возможен перегрев последнего и выход всего блока из строя. Этот недостаток практически полностью устранен в предлагаемом блоке.

Наличие в предлагаемом нагревательном блоке соединительной коробки, позволяет защитить выводы нагревательного проводника пакета и выводов датчика температуры от вредного влияния, а также гарантирует исключение замыкания и искрообразования, что обеспечивает качественную работу блока даже во взрывоопасной среде. А размещение внутри соединительной коробки компаунда повышает степень защиты.

При наличии в блоке нагревательных элементов числом более одного, рекомендуется их установка с зазором друг к другу для исключения перегрева и увеличения срока службы. Также рекомендуется снабдить их перемычками с противоположного от фланца конца для обеспечения жесткости конструкции.

Использование в качестве нагревательного проводника в пакете, размещаемого в полости металлической оболочки, проволоки прямоугольного сечения, позволяет изготовить более плоскую конструкцию пакета без ущерба для его электробезопасности, что обеспечит возможность создания нагревательных элементов различной конфигурации (например, вогнутой, выпуклой) в зависимости от технологических требований, при сохранении высокой степени защиты от сред. А использование при этом, например, нихромовой или фехралевой проволоки, обеспечит доступность материалов и гарантирует высокую надежность.

Дополнительное снабжение заявляемого блока узлом контроля температуры нагреваемой среды, выполненным в виде жестко соединенного с фланцем герметичного кожуха, например, трубчатого, с размещенным внутри датчиком температуры, выводы которого выведены в соединительную коробку, обеспечивает поддержание температуры нагреваемой среды в установленном диапазоне и защищает ее от перегрева.

Таким образом, все узлы и конструктивные особенности обоих вариантов предлагаемого нагревательного блока, а также варианты преимущественного его выполнения направлены на повышение эксплуатационной надежности и безопасности его работы, на расширение технологических возможностей.

Предлагаемые варианты полезной модели иллюстрируются чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид предлагаемого нагревательного блока по первому варианту; на фиг.2 - общий вид предлагаемого нагревательного блока по второму варианту; на фиг.3 и фиг.4 - металлическая оболочка нагревательного элемента в разрезе по первому варианту.

Заявляемый нагревательный блок содержит фланец 1 с отверстиями 2 для размещения в них открытого торца 3 металлической оболочки 4 нагревательного элемента и соединительную коробку 5 для электрического соединения выведенных из фланца 1 выводов 6 нагревательного пакета 7, который установлен внутри металлической оболочки 4. Металлическая оболочка 4 нагревательного элемента по первому варианту выполнена из двух герметично соединенных листов 8 и 9, между которыми размещен, по меньшей мере, один нагревательный пакет 7. Листы 8 и 9 в металлической оболочке 4 могут быть выполнены или в виде одинаковых по конфигурации металлических листов, например, оба просто листы, или оба - с выштамповкой, или различной конфигурации, например, один 8 из которых имеет корытообразную форму с отогнутыми наружу по всему периметру полками, а второй лист 9 представляет собой плоский лист, который жестко связан с указанными полками посредством сварки, например, точечной или контактной, или завальцовки (фиг.3 и фиг.4). Перед соединением с помощью завальцовки на указанные полки наносят термостойкий герметик (например, типа ПЭНТЭЛАСТ-110 или ВГО или КЛТ-1, или другие), равномерной полосой.

По второму варианту (фиг.2) металлическая оболочка 4 выполнена в виде сплющенной трубчатой заготовки 19, например, путем загиба металлического листа в цилиндрическую заготовку с выполнением продольного сварного шва концевых участков указанного металлического листа и последующего сплющивания указанной заготовки до приблизительно плоского состояния с наличием внутреннего зазора (полости). Один торец герметично заваривается, второй - остается открытым.

Металлическая оболочка 4 нагревательного элемента по обоим вариантам выполнена пустотелой с одним открытым торцом 3. При этом открытым торцом 3 металлическая оболочка 4 нагревательного элемента установлена в сквозном отверстии 2 фланца 1 (может быть установлена с незначительным выводом открытого торца 3 за пределы тела фланца 1) и жестко соединена (например, сваркой) с ним по периметру этого торца. То есть зона этого соединения будет находиться со стороны фланца 1, противоположной той, где будет находиться сам нагревательный элемент. Место сварки по периметру может быть обработано термостойким герметиком. Внутри металлической оболочки 4 размещается, по меньшей мере, один нагревательный пакет 7. Также, по меньшей мере, в одном нагревательном элементе блока внутри металлической оболочки 4 размещен датчик 10 измерения температуры, а выводы 6 и 11 нагревательного пакета 7 и указанного датчика 10 соответственно, выведены через сквозное отверстие 2 во фланце 1 в соединительную коробку 5. Внутреннее пространство соединительной коробки 5 может быть заполнено компаундом, например, марки ПЕНТЭЛАСТ 711, для обеспечения дополнительной защиты электрических элементов от внешнего влияния.

Нагревательный пакет 7, размещаемый внутри металлической оболочки 4 (фиг.1 и фиг.2), состоит из нагревательного проводника 12, в преимущественном варианте, прямоугольного сечения, например, нихромовой проволоки марки Х20Н80-Н 0,7х0,1, размещенного внутри электроизоляционного материала 14. Пакет 7, например, может быть выполнен путем намотки указанного проводника 12 на миканитовую ТПФ-1.0 (ТУ 21-25-30-79) или слюдопластовую ИТПФА-1.0 (ТУ 3492-009-00284397) пластину 13, в последующем пропитанную связующим (например, диаммонийфосфатным или алюмофосфатным связующим), и сверху обрамленную по меньшей мере, одним слоем электроизоляционного материала - миканитовой или слюдопластовой пластиной 14, выполняющим функцию электроизоляции, и термообработанную. Возможно также использование в качестве электроизоляционного материала стеклокерамики или композитных материалов, а в качестве нагревательного проводника 12 - расплющенную проволоку прямоугольного сечения, например, нихромовую или фехралевую.

Нагревательный блок дополнительно снабжен узлом 15 контроля температуры нагреваемой среды, выполненным в виде жестко соединенного с фланцем герметичного кожуха 16, например, трубчатого, с размещенным внутри датчиком 17 температуры, выводы 18 которого выведены в соединительную коробку 5.

Предлагаемый нагревательный блок может быть снабжен стандартным серийным регулятором управления. В этом случае указанные выводы 6, 11 и 18 соединяют с регулятором управления (на чертеже не показан).

Работает предлагаемый нагревательный блок следующим образом. Размещают указанный блок, например, в маслобаке. При этом фланец 1 закрепляют на ответном фланце емкости. При включении в электросеть переменного тока с частотой 50 Гц и с напряжением 220-380 В питающего кабеля происходит нагревание проводника 12 в нагревательном пакете 7, а значит нагрев всего нагревательного элемента. Для создания более мощного нагревательного блока используют ряд нагревательных элементов, герметично вваренных во фланец 1. При нагреве тепло распространяется, нагревая необходимый объект. При этом посредством датчика 10 производят контроль за температурой нагревательного элемента 4 и поддержание ее на необходимом уровне. А с помощью датчика 17 производят контроль за температурой нагреваемой среды.

Благодаря тому, что нагревательные элементы в предлагаемом нагревательном блоке выполнены с высокой степенью герметичности, снабжены датчиком температуры и герметично сварены с фланцем, будет исключено попадание токопроводящей жидкости на электрические элементы, обеспечена высокая степень безопасности работы блока в различных условиях. А благодаря большой площади и равномерному нагреву поверхности нагревательного элемента, увеличивается срок службы блока в целом, повышается его надежность и исключаются очаги перегрева нагреваемой среды.

Claims (26)

1. Нагревательный блок, включающий электронагреватель, жестко соединенный с ним фланец с отверстиями под выводы электронагревателя и соединительную коробку, отличающийся тем, что в качестве электронагревателя блок содержит, по меньшей мере, один нагревательный элемент, выполненный в виде металлической оболочки с установленным в ней, по меньшей мере, одним нагревательным пакетом, который состоит из размещенного внутри электроизоляционного материала нагревательного проводника с выводами, а металлическая оболочка нагревательного элемента выполнена пустотелой с одним открытым торцом в виде жестко и герметично соединенных друг с другом посредством сварки или завальцовки по трем сторонам периметра плоских листов и/или листов с выштамповкой, имеющих корытообразную форму с отогнутыми наружу полками, при этом открытым торцом металлическая оболочка нагревательного элемента установлена в сквозном отверстии фланца и жестко и герметично соединена с ним по периметру этого торца.

2. Нагревательный блок по п.1, отличающийся тем, что соединительный шов открытого торца металлической оболочки с фланцем дополнительно обработан термостойким герметиком для исключения сообщения с соединительной коробкой полости металлической оболочки.

3. Нагревательный блок по п.1, отличающийся тем, что нагревательный пакет выполнен преимущественно прямоугольной формы.

4. Нагревательный блок по п.1, отличающийся тем, что нагревательный пакет выполнен в виде нагревательного проводника, намотанного на миканитовую или слюдопластовую пластину, затем пропитанную связующим и обрамленную выполняющим функцию электроизоляционного материала слоем миканитовой или слюдопластовой пластины, в последующем - термообработанную.

5. Нагревательный блок по п.1, отличающийся тем, что в нагревательном пакете в качестве электроизоляционного материала использована стеклокерамика или композитные материалы.

6. Нагревательный блок по п.1, отличающийся тем, что в металлической оболочке может быть размещено более одного нагревательного пакета, которые выполнены электрически последовательно или параллельно соединенными друг с другом.

7. Нагревательный блок по п.1, отличающийся тем, что в качестве нагревательного проводника нагревательный пакет содержит расплющенную проволоку прямоугольного сечения, например, нихромовую или фехралевую.

8. Нагревательный блок по п.1, отличающийся тем, что при наличии в нем нагревательных элементов числом более одного, они установлены с зазором друг к другу.

9. Нагревательный блок по п.1, отличающийся тем, что рядом размещенные нагревательные элементы с торца, противоположного относительно фланца, снабжены соединительными перемычками.

10. Нагревательный блок по п.1, отличающийся тем, что при соединении листов металлической оболочки по трем сторонам периметра друг с другом посредством сварки или завальцовки на концевые участки одного из листов по указанным сторонам периметра предварительно наносят герметик.

11. Нагревательный блок по п.1, отличающийся тем, что соединительная коробка изнутри заполнена компаундом.

12. Нагревательный блок по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен узлом контроля температуры нагреваемой среды, выполненным в виде жестко соединенного с фланцем герметичного кожуха, например трубчатого, с размещенным внутри датчиком температуры, выводы которого выведены в соединительную коробку.

13. Нагревательный блок по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, в одном нагревательном элементе блока внутри металлической оболочки размещен датчик измерения температуры, а выводы указанного датчика выведены через сквозное отверстие во фланце в соединительную коробку

14. Нагревательный блок, включающий электронагреватель, жестко соединенный с ним фланец с отверстиями под выводы электронагревателя и соединительную коробку, отличающийся тем, что в качестве электронагревателя блок содержит, по меньшей мере, один нагревательный элемент, выполненный в виде металлической оболочки с установленным в ней, по меньшей мере, одним нагревательным пакетом, который состоит из размещенного внутри электроизоляционного материала нагревательного проводника с выводами, а металлическая оболочка нагревательного элемента выполнена пустотелой с одним открытым торцом в виде сплющенной трубчатой заготовки, герметично заваренной с другого торца, при этом открытым торцом металлическая оболочка нагревательного элемента установлена в сквозном отверстии фланца и жестко и герметично соединена с ним по периметру этого торца.

15. Нагревательный блок по п.14, отличающийся тем, что сплющенная трубчатая заготовка выполнена путем загиба металлического листа в цилиндрическую заготовку с выполнением продольного сварного шва концевых участков указанного листа и последующего сплющивания указанной заготовки до приблизительно плоского состояния с наличием внутренней пустотелости.

16. Нагревательный блок по п.14, отличающийся тем, что соединительный шов открытого торца металлической оболочки с фланцем дополнительно обработан термостойким герметиком для исключения сообщения с соединительной коробкой полости металлической оболочки.

17. Нагревательный блок по п.14, отличающийся тем, что нагревательный пакет выполнен преимущественно прямоугольной формы.

18. Нагревательный блок по п.14, отличающийся тем, что нагревательный пакет выполнен в виде нагревательного проводника, намотанного на миканитовую или слюдопластовую пластину, затем пропитанную связующим и обрамленную выполняющим функцию электроизоляционного материала слоем миканитовой или слюдопластовой пластины, в последующем - термообработанную.

19. Нагревательный блок по п.14, отличающийся тем, что в нагревательном пакете в качестве электроизоляционного материала использована стеклокерамика или композитные материалы.

20. Нагревательный блок по п.14, отличающийся тем, что в металлической оболочке может быть размещено более одного нагревательного пакета, которые выполнены электрически последовательно или параллельно соединенными друг с другом.

21. Нагревательный блок по п.14, отличающийся тем, что в качестве нагревательного проводника нагревательный пакет содержит расплющенную проволоку прямоугольного сечения, например, нихромовую или фехралевую.

22. Нагревательный блок по п.14, отличающийся тем, что при наличии в нем нагревательных элементов числом более одного они установлены с зазором друг к другу.

23. Нагревательный блок по п.14, отличающийся тем, что рядом размещенные нагревательные элементы с торца, противоположного относительно фланца, снабжены соединительными перемычками.

24. Нагревательный блок по п.14, отличающийся тем, что соединительная коробка изнутри заполнена компаундом.

25. Нагревательный блок по п.14, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен узлом контроля температуры нагреваемой среды, выполненным в виде жестко соединенного с фланцем герметичного кожуха, например трубчатого, с размещенным внутри датчиком температуры, выводы которого выведены в соединительную коробку.

26. Нагревательный блок по п.14, отличающийся тем, что, по меньшей мере, в одном нагревательном элементе блока внутри металлической оболочки размещен датчик измерения температуры, а выводы указанного датчика выведены через сквозное отверстие во фланце в соединительную коробку.