RU169144U1 - Device for heating metal structures - Google Patents

Device for heating metal structures Download PDF

Info

Publication number
RU169144U1
RU169144U1 RU2016113794U RU2016113794U RU169144U1 RU 169144 U1 RU169144 U1 RU 169144U1 RU 2016113794 U RU2016113794 U RU 2016113794U RU 2016113794 U RU2016113794 U RU 2016113794U RU 169144 U1 RU169144 U1 RU 169144U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
metal
heating
shell
metal structures
thermal
Prior art date
Application number
RU2016113794U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Ананиевич Кузнецов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Тюменская Электротехническая Компания"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Тюменская Электротехническая Компания" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Тюменская Электротехническая Компания"
Priority to RU2016113794U priority Critical patent/RU169144U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU169144U1 publication Critical patent/RU169144U1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • H05B3/48—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor embedded in insulating material

Abstract

Техническое решение позволяет повысить эффективность обогрева металлических конструкций различной формы, увеличивая коэффициент полезного действия при обогреве металлических конструкций: увеличивая коэффициент теплопередачи К и общую площадь поверхности S обогреваемых металлических конструкций, сокращая потери тепловой энергии при передаче ее от источника тепловой энергии до стандартных (выпускаемых промышленностью серийно) и нестандартных форм металлической конструкции, а также обеспечивает снижение общих затрат тепловой энергии при обогреве металлических частей технологического и вспомогательного оборудования в холодное время суток, при этом устройство для обогрева металлических конструкций включает в себя металлическую оболочку, источник тепловой энергии, расположенный внутри оболочки, в продольном направлении, теплопроводный слой с коэффициентом теплопроводности выше коэффициента теплопроводности воздуха, размещенный внутри металлической оболочки вокруг источника тепловой энергии с возможностью передачи тепловой энергии от источника тепловой энергии поверхности обогреваемой металлической конструкции, металлическая оболочка выполнена с возможностью расположения ее на поверхности обогреваемой металлической конструкции, металлическая оболочка выполнена с возможностью расположения ее внутри обогреваемой металлической конструкции, кроме этого металлическая оболочка представляет собой монолитную или сборную конструкцию в виде металлической трубки с прямоугольным сечением, металлической трубки с круглым сечением, металлической трубки с треугольным сечением,The technical solution allows to increase the heating efficiency of metal structures of various shapes, increasing the efficiency when heating metal structures: increasing the heat transfer coefficient K and the total surface area S of the heated metal structures, reducing heat loss when transferring it from a heat source to standard (commercially available ) and non-standard forms of metal construction, and also provides a reduction in the total cost of thermal energy and when heating the metal parts of technological and auxiliary equipment in the cold season, while the device for heating metal structures includes a metal shell, a heat source located inside the shell, in the longitudinal direction, a heat-conducting layer with a thermal conductivity coefficient higher than the thermal conductivity of air, placed inside a metal shell around a source of thermal energy with the possibility of transfer of thermal energy from a source of thermal energy surface of the heated metal structure, the metal shell is arranged to be located on the surface of the heated metal structure, the metal shell is arranged to be located inside the heated metal structure, in addition, the metal shell is a monolithic or prefabricated structure in the form of a metal tube with a rectangular cross section, metal tubes with a circular cross-section, a metal tube with a triangular cross-section,

Description

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к нагревательной кабельной технике, и может быть использована для обогрева металлических конструкций различной формы, используемых в различных отраслях при строительстве, техническом перевооружении или реконструкции объектов строительства.The utility model relates to electrical engineering, in particular to heating cable technology, and can be used for heating metal structures of various shapes used in various industries during construction, technical re-equipment or reconstruction of construction objects.

Известны устройства для обогрева металлических конструкций, такие как нагревательные провода и кабели, содержащие токопроводящую жилу, изоляцию как обязательные элементы, и внутри изоляции расположены защитные оболочки и экраны, которые используются для обогрева технологического оборудования нефтяной и газовой промышленности, строительных конструкций из бетона, промышленных устройств, отдельных частей транспортных средств и предметов быта.Known devices for heating metal structures, such as heating wires and cables containing a conductive core, insulation as indispensable elements, and inside the insulation are protective shells and screens that are used to heat technological equipment of the oil and gas industry, concrete building structures, industrial devices , individual parts of vehicles and household items.

Недостатками вышеуказанных известных технических решений являются:The disadvantages of the above known technical solutions are:

потеря части тепловой энергии при передаче ее от источника тепловой энергии до металлических конструкций через воздушную прослойку вследствие чего тепло передается только в месте их механического контакта и площадь их соприкосновения (S) значительна мала, по сравнению с площадью поверхности как источника тепловой энергии, так и металлических конструкций;the loss of part of the thermal energy when it is transferred from the source of thermal energy to metal structures through the air gap as a result of which heat is transferred only at the place of their mechanical contact and the area of contact (S) is significantly small compared with the surface area of both the source of thermal energy and metal constructions;

конструктивные ограничения при обогреве нестандартных (не выпускаемых промышленностью серийно) или сложных по форме металлических конструкций.design restrictions when heating non-standard (not commercially available industry) or metal structures of complex shapes.

Известны устройства для обогрева металлических конструкций, например специальные греющие кабельные секции с использованием электроэнергии - в этом случае источником тепловой энергии является греющая кабельная секция; греющие тепловые спутники в виде труб с проложенным внутри специальным греющим кабелем - в этом случае источником тепловой энергии для обогреваемых металлических конструкций является греющий тепловой спутник; греющие тепловые спутники в виде труб с протекающим внутри греющим продуктом в виде горячего водяного пара, горячей воды и других жидкостей - в этом случае источником тепловой энергии является греющий тепловой спутник.Known devices for heating metal structures, for example, special heating cable sections using electricity - in this case, the source of thermal energy is a heating cable section; heating thermal satellites in the form of pipes with a special heating cable laid inside - in this case, the heating thermal satellite is a source of thermal energy for heated metal structures; heating thermal companions in the form of pipes with a heating product flowing inside in the form of hot water vapor, hot water and other liquids - in this case, the heating thermal satellite is a source of thermal energy.

Недостатками этих технических решений являются:The disadvantages of these technical solutions are:

потеря части тепловой энергии при передаче ее от источника тепловой энергии до металлических конструкций, вследствие чего тепло передается только в месте их механического контакта и площадь их соприкосновения (S) значительна мала, по сравнению с площадью поверхности как источника тепловой энергии, так и металлических конструкций;the loss of part of the thermal energy when it is transferred from the source of thermal energy to metal structures, as a result of which heat is transferred only at the place of their mechanical contact and the area of contact (S) is significantly small compared with the surface area of both the source of thermal energy and metal structures;

конструктивные ограничения при обогреве нестандартных (не выпускаемых промышленностью серийно) или сложных по форме металлических конструкций;design restrictions when heating non-standard (not commercially available industry) or metal structures of complex shapes;

а также протяженность металлических конструкций, например, более 100 метров в длину, так как замена греющей части электрического нагревательного кабеля без удаления тепловой изоляции поверх металлических конструкций и присоединенного к нему через термоинтерфейс источника тепловой энергии является затратной процедурой по времени и так как удаление тепловой изоляции и крепежных изделий требует осторожности и аккуратности для выполнения повторного монтажа.as well as the length of metal structures, for example, more than 100 meters in length, since replacing the heating part of an electric heating cable without removing thermal insulation on top of metal structures and a thermal energy source connected to it through the thermal interface is a time-consuming procedure and since removing thermal insulation and fasteners require caution and accuracy to perform reassembly.

Наиболее близким техническим решением является нагревательный кабель, включающий в себя оболочку, источник тепловой энергии, расположенный внутри оболочки в продольном направлении (патент РФ №2334375, Н05В 3/56, опубликован 20.09.2008 г., прототип).The closest technical solution is a heating cable including a sheath, a heat source located inside the sheath in the longitudinal direction (RF patent No. 2334375, Н05В 3/56, published on September 20, 2008, prototype).

Недостатком вышеуказанного технического решения является потеря части тепловой энергии при передаче ее от источника тепловой энергии до металлических конструкций, вследствие чего тепло передается частично только в месте их механического контакта и площадь их соприкосновения (S) значительна мала, по сравнению с площадью поверхности как источника тепловой энергии, так и металлических конструкций.The disadvantage of the above technical solution is the loss of part of the thermal energy when transferring it from the source of thermal energy to metal structures, as a result of which heat is partially transmitted only at the place of their mechanical contact and the area of contact (S) is significantly small compared to the surface area as a source of thermal energy and metal structures.

В каждом из известных технических решений источник тепловой энергии, греющая его часть, передает тепловую энергии при непосредственном механическом контакте между поверхностями источников тепловой энергии и обогреваемыми металлическими конструкциями. Для увеличения коэффициента теплопроводности К (единица измерения в системе СИ - Вт/(м*К)) в местах механических соединений между металлической конструкцией и источником тепловой энергии применяют термоинтерфейс в виде слоя теплопроводящего состава, например пасты, компаунда, сыпучей смеси, имеющего коэффициент теплопроводности выше, чем коэффициент теплопроводности воздуха (0,022 Вт/(м*К) при температуре 300 К и давлении 100 кПа).In each of the known technical solutions, the source of thermal energy, the heating part of it, transfers thermal energy with direct mechanical contact between the surfaces of the sources of thermal energy and heated metal structures. To increase the thermal conductivity coefficient K (the unit of measure in the SI system is W / (m * K)) in places of mechanical connections between the metal structure and the heat energy source, a thermal interface is used in the form of a layer of heat-conducting composition, for example, paste, compound, granular mixture, having a thermal conductivity coefficient higher than the coefficient of thermal conductivity of air (0.022 W / (m * K) at a temperature of 300 K and a pressure of 100 kPa).

При этом слой термоинтерфейса располагали между металлической конструкцией и источником тепловой энергии с максимальным количеством для обеспечения плотного соединения в точке механического соединения. И в большинстве случаев вся металлическая конструкция с присоединенным к ней через термоинтерфейс источником тепловой энергии изолировалась от внешнего воздействия окружающего металлическую конструкцию воздуха путем наложения тепловой изоляции, уменьшающей процесс передачи тепловой энергии от конструкции в окружающий воздух. Исключение составляют конструкции, для которых наложение тепловой изоляции невозможно или экономически нецелесообразно, например, в случаях обогрева водостоков на крышах зданий и сооружений.In this case, the thermal interface layer was placed between the metal structure and the heat source with the maximum amount to ensure a tight connection at the point of mechanical connection. And in most cases, the entire metal structure with a source of thermal energy connected to it through the thermal interface was isolated from the external influence of the air surrounding the metal structure by applying thermal insulation, which reduces the transfer of thermal energy from the structure to the surrounding air. An exception is structures for which thermal insulation is impossible or economically impractical, for example, in cases of heating gutters on the roofs of buildings and structures.

Предлагаемое нами техническое решение устраняет вышеперечисленные недостатки и повышает эффективность обогрева металлических конструкций различной формы, увеличивая коэффициент полезного действия при обогреве металлических конструкций: увеличивая коэффициент теплопередачи К и общую площадь поверхности S обогреваемых металлических конструкций, сокращая потери тепловой энергии при передаче ее от источника тепловой энергии до стандартных (выпускаемых промышленностью серийно) и нестандартных форм металлической конструкции, а также обеспечивает снижение общих затрат тепловой энергии при обогреве металлических частей технологического и вспомогательного оборудования в холодное время суток, при этом Устройство для обогрева металлических конструкций включает в себя оболочку, источник тепловой энергии, расположенный внутри оболочки, в продольном направлении, оболочка представляет собой металлическую оболочку, теплопроводный слой с коэффициентом теплопроводности выше коэффициента теплопроводности воздуха, размещенный внутри металлической оболочки вокруг источника тепловой энергии с возможностью передачи тепловой энергии от источника тепловой энергии поверхности обогреваемой металлической конструкции, металлическая оболочка выполнена с возможностью расположения ее на поверхности обогреваемой металлической конструкции, металлическая оболочка выполнена с возможностью расположения ее внутри обогреваемой металлической конструкции, кроме этого металлическая оболочка представляет собой монолитную или сборную конструкцию в виде металлической трубки с прямоугольным сечением, металлической трубки с круглым сечением, металлической трубки с треугольным сечением, теплопроводный слой с коэффициентом теплопроводности выше коэффициента теплопроводности воздуха представляет собой термоинтерфейс в виде жидкообразного материала, теплопроводный слой с коэффициентом теплопроводности выше теплопроводности воздуха представляет собой термоинтерфейс в виде пастообразного материала, теплопроводный слой с коэффициентом теплопроводности выше теплопроводности воздуха представляет собой термоинтерфейс в виде сыпучего материала, теплопроводный слой с коэффициентом теплопроводности выше теплопроводности воздуха представляет собой термоинтерфейс в виде комбинации жидкообразного, пастообразного и сыпучего материалов, теплопроводный слой с коэффициентом теплопроводности выше теплопроводности воздуха представляет собой термоинтерфейс в виде комбинации жидкообразного и сыпучего материалов, теплопроводный слой с коэффициентом теплопроводности выше теплопроводности воздуха представляет собой термоинтерфейс в виде комбинации пастообразного и сыпучего материалов.Our technical solution eliminates the above disadvantages and increases the heating efficiency of metal structures of various shapes, increasing the efficiency when heating metal structures: increasing the heat transfer coefficient K and the total surface area S of the heated metal structures, reducing heat loss during transmission from the heat source to standard (mass-produced by industry) and non-standard forms of metal construction, as well as reduces the total cost of thermal energy when heating the metal parts of the technological and auxiliary equipment in the cold season, while the device for heating metal structures includes a shell, a heat source located inside the shell in the longitudinal direction, the shell is a metal shell, heat-conducting layer with a coefficient of thermal conductivity higher than the coefficient of thermal conductivity of air, placed inside a metal shell around the source thermal energy with the possibility of transferring thermal energy from a source of thermal energy to the surface of the heated metal structure, the metal shell is arranged to be located on the surface of the heated metal structure, the metal shell is arranged to be located inside the heated metal structure, in addition, the metal shell is monolithic or prefabricated design in the form of a metal tube with a rectangular cross section, metal tubes with a circular cross-section, a metal tube with a triangular cross-section, a heat-conducting layer with a thermal conductivity coefficient above the thermal conductivity of air is a thermal interface in the form of a liquid-like material, a heat-conducting layer with a thermal conductivity coefficient above a thermal conductivity of an air is a thermal interface in the form of a paste-like material, a heat-conducting layer with a thermal conductivity is higher thermal conductivity of the air is a thermal interface in the form of bulk material, a heat-conducting layer with a coefficient of thermal conductivity higher than the thermal conductivity of air is a thermal interface in the form of a combination of liquid-like, paste-like and bulk materials, a heat-conducting layer with a coefficient of thermal conductivity higher than the thermal conductivity of air is a thermal interface in the form of a combination of liquid-like and bulk material, a heat-conducting layer with a thermal conductivity is higher than thermal conductivity thermal interface in the form of a combination of pasty and loose mater als.

На фиг. 1 изображено устройство для обогрева металлических конструкций с оболочкой в виде монолитной металлической трубки с круглым сечением, на фиг. 2 изображено устройство для обогрева металлических конструкций с оболочкой в виде монолитной металлической трубки с прямоугольным сечением, на фиг. 3 изображено устройство для обогрева металлических конструкций с оболочкой в виде монолитной металлической трубки с треугольным сечением, на фиг. 4 изображено устройство для обогрева металлических конструкций с оболочкой в виде монолитной металлической трубки с круглым сечением, расположенное на поверхности обогреваемой металлической конструкции в виде трубопровода с продуктом, на фиг. 5 изображено устройство для обогрева металлических конструкций с оболочкой в виде монолитной металлической трубки с круглым сечением, расположенное внутри обогреваемой металлической конструкции, представляющей собой трубопровод с продуктом, на фиг. 6 изображено Устройство для обогрева металлических конструкций с оболочкой в виде монолитной металлической трубки с прямоугольным сечением, расположенное на поверхности обогреваемой металлической конструкции в виде плоской поверхности, расположенной горизонтально, на фиг. 7 изображено Устройство для обогрева металлических конструкций с оболочкой в виде сборной металлической оболочки с ребрами жесткости и с прямоугольным сечением.In FIG. 1 shows a device for heating metal structures with a shell in the form of a monolithic metal tube with a circular cross section, FIG. 2 shows a device for heating metal structures with a shell in the form of a monolithic metal tube with a rectangular cross section, FIG. 3 shows a device for heating metal structures with a shell in the form of a monolithic metal tube with a triangular section, FIG. 4 shows a device for heating metal structures with a shell in the form of a monolithic metal tube with a circular cross section, located on the surface of the heated metal structure in the form of a pipeline with the product, FIG. 5 shows a device for heating metal structures with a shell in the form of a monolithic metal tube with a circular cross section, located inside the heated metal structure, which is a product pipeline, in FIG. 6 shows a device for heating metal structures with a shell in the form of a monolithic metal tube with a rectangular cross-section, located on the surface of the heated metal structure in the form of a flat surface located horizontally, in FIG. 7 shows a device for heating metal structures with a shell in the form of a prefabricated metal shell with stiffeners and with a rectangular section.

Устройство для обогрева металлических конструкций включает в себя оболочку 1, источник тепловой энергии 2 и теплопроводный слой 3 с коэффициентом теплопроводности К выше коэффициента теплопроводности воздуха.A device for heating metal structures includes a shell 1, a source of thermal energy 2 and a heat-conducting layer 3 with a coefficient of thermal conductivity K above the coefficient of thermal conductivity of air.

Оболочка 1 представляет собой металлическую оболочку.Shell 1 is a metal shell.

Металлическая оболочка 1 выполнена с возможностью расположения ее на поверхности обогреваемой металлической конструкции или с возможностью расположения ее внутри обогреваемой металлической конструкции и имея конструкцию заданной геометрической формы.The metal shell 1 is made with the possibility of its location on the surface of a heated metal structure or with the possibility of its location inside a heated metal structure and having a design of a given geometric shape.

Металлическая оболочка 1 представляет собой металлический носитель тепла для последующей передачи тепловой энергии от носителя тепла к другой обогреваемой металлической конструкции - стандартных (выпускаемых промышленностью серийно) и нестандартных форм, например трубка - теплоспутник для обогрева нефте-; газо-; водотрубопровода, конструкция с коробом или уголком, прижатым к обогреваемому металлическому корпусу объекта обогрева.The metal shell 1 is a metal heat carrier for subsequent transfer of thermal energy from the heat carrier to another heated metal structure - standard (commercially available) and non-standard forms, for example, a tube - a heat trap for heating oil; gas; water pipeline, construction with a duct or corner pressed to a heated metal casing of the heating object.

Металлическая оболочка 1 представляет собой монолитную или сборную конструкцию из металла, например металлическую трубку с прямоугольным сечением; металлическую трубку с круглым сечением; металлическую трубку с треугольным сечением.The metal sheath 1 is a monolithic or prefabricated metal structure, for example a metal tube with a rectangular cross section; a metal tube with a circular cross section; a metal tube with a triangular section.

Металлическая оболочка 1 дополнительно снабжена ребрами жесткости 4 (фиг. 7).The metal shell 1 is additionally equipped with stiffeners 4 (Fig. 7).

Источник тепловой энергии 2 представляет собой электрический греющий элемент, например греющий электрический кабель, тепловой электрический нагреватель (ТЭН), и расположен внутри металлической оболочки 1, в продольном направлении, при этом в качестве электрического греющего элемента 2 применяют источник тепловой энергии 2 с заданными параметрами и формы для обогрева конкретной металлической конструкции, зная ее внешние и внутренние конструктивные особенности.The thermal energy source 2 is an electric heating element, for example, a heating electric cable, a thermal electric heater (TEN), and is located inside the metal shell 1, in the longitudinal direction, while a thermal energy source 2 with specified parameters is used as the electric heating element 2 molds for heating a specific metal structure, knowing its external and internal structural features.

Например, электрический греющий кабель 2, состоящий из термоизоляции, например плоской или округлой конструкции, в которой расположены параллельно относительно друг друга две токопроводящих жилы и которые расположены параллельно относительно термоизоляции, между токопроводящими жилами на всем протяжении длины участка электрического греющего кабеля расположены полупроводниковые матрицы, разогревающиеся под воздействием прохождения электрического тока через них.For example, an electric heating cable 2, consisting of thermal insulation, for example, a flat or rounded structure, in which two conductive conductors are located parallel to each other and which are parallel to the thermal insulation, semiconductor matrices are located between the conductive conductors along the entire length of the section of the electric heating cable under the influence of the passage of electric current through them.

На фигурах изображены варианты обогрева металлической конструкции с применением электрического греющего кабеля 2.The figures depict options for heating a metal structure using an electric heating cable 2.

Теплопроводный слой 3 с коэффициентом теплопроводности К выше коэффициента теплопроводности воздуха (далее по тексту - «Теплопроводный слой») размещен внутри металлической оболочки 1 вокруг источника тепловой энергии 2 с возможностью передачи тепловой энергии от источника тепловой энергии 2 к поверхности обогреваемой металлической конструкции и представляет собой термоинтерфейс в виде жидкообразного, пастообразного или сыпучего материалов или их комбинации, например комбинации жидкообразного, пастообразного и сыпучего материалов, комбинации пастообразного и сыпучего материалов, комбинации жидкообразного и сыпучего материалов, например термопаста, шлак.The heat-conducting layer 3 with a thermal conductivity coefficient K above the thermal conductivity coefficient of air (hereinafter referred to as the “Heat-conducting layer”) is placed inside the metal shell 1 around the heat source 2 with the possibility of transferring thermal energy from the heat source 2 to the surface of the heated metal structure and is a thermal interface in the form of a liquid-like, paste-like or granular materials, or a combination thereof, for example a combination of a liquid-like, paste-like and granular materials, to the combination of pasty and bulk materials, a combination of liquid and bulk materials, such as thermal grease, slag.

Теплопроводный слой 3 размещен внутри металлической оболочки 1 вокруг источника тепловой энергии 2 с полным или частичным замещением воздуха.The heat-conducting layer 3 is placed inside the metal shell 1 around the source of thermal energy 2 with full or partial replacement of air.

Пример конкретного выполнения заявляемого устройства.An example of a specific implementation of the claimed device.

Устройство для обогрева металлических конструкций состоит из металлической оболочки 1 в виде алюминиевой трубки диаметром 32×3,2 мм, внутри которой расположен в продольном направлении источник тепловой энергии 2 электрического греющего кабеля 2, состоящего из термоизоляции плоской конструкции, в которой расположены параллельно относительно друг друга две токопроводящих жилы и которые расположены параллельно относительно термоизоляции, между токопроводящими жилами на всем протяжении длины участка электрического греющего кабеля расположены полупроводниковые матрицы, разогревающиеся под воздействием прохождения электрического тока через них.A device for heating metal structures consists of a metal shell 1 in the form of an aluminum tube with a diameter of 32 × 3.2 mm, inside of which is located in the longitudinal direction a source of thermal energy 2 of an electric heating cable 2, consisting of thermal insulation of a flat structure, in which they are parallel to each other two conductive conductors and which are located parallel to the thermal insulation, between conductive conductors throughout the length of the section of the electric heating cable ozheny semiconductor matrix that heat up under the influence of electric current passing through them.

Внутри металлической оболочки 1 вокруг источника тепловой энергии 2 размещают теплопроводный слой 3 в виде термопасты. При этом термопасту 3 размещают в металлической оболочке 1 с полным замещением воздуха.Inside the metal shell 1, a heat-conducting layer 3 is placed in the form of thermal paste around the source of thermal energy 2. In this case, thermal grease 3 is placed in a metal shell 1 with complete replacement of air.

Устройство для обогрева металлических конструкций закрепляют непосредственно на стенке трубы водопровода 5 с продуктом 6 внутри теплоизоляции трубы водопровода 5, размещенного над землей и подключают к регулируемому источнику питания с заданными параметрами.A device for heating metal structures is fixed directly to the wall of the water pipe 5 with the product 6 inside the thermal insulation of the water pipe 5, located above the ground and connected to an adjustable power source with specified parameters.

Заполняют термопастой 3 внутреннюю полость алюминиевой трубки 1 известным способом и известными средствами, например способом спринцевания, в условиях температур, при которых термопаста 3 сохраняет свои свойства. Для чего используют устройство для спринцевания, состоящее из воздушного компрессора серийного изготовления; емкости с термопастой 3; переходной муфты (на фиг. не показано), а емкость для материала термоинтерфейса 3 и переходную муфту изготавливают из известных промышленных материалов на известном оборудовании исходя из размеров внутреннего объема предназначенной для обогрева металлической конструкции и ее внешних конструктивных особенностей.Thermal grease 3 is filled with the inner cavity of the aluminum tube 1 in a known manner and by known means, for example, a douching method, at temperature conditions at which thermal grease 3 retains its properties. Why use a device for douching, consisting of an air compressor of serial production; tanks with thermal grease 3; a transition sleeve (not shown in FIG.), and a container for the thermal interface material 3 and a transition sleeve are made of known industrial materials using known equipment based on the dimensions of the internal volume of the metal structure intended for heating and its external structural features.

Все стадии изготовления предлагаемого устройства легко могут быть автоматизированы с помощью стандартного оборудования и совмещены в единую технологическую цепь.All stages of manufacturing the proposed device can easily be automated using standard equipment and combined into a single technological chain.

Заявляемое устройство для обогрева металлических конструкций может быть использовано для обогрева металлических конструкций различной формы, используемых в различных отраслях при строительстве, техническом перевооружении или реконструкции объектов строительства, применятся в обогревательных устройствах различного назначения и прежде всего там, где требуются поддержание положительной температуры и высокая удельная теплоотдача, при этом:The inventive device for heating metal structures can be used to heat metal structures of various shapes used in various industries for construction, technical re-equipment or reconstruction of construction objects, are used in heating devices for various purposes, and especially where maintenance of a positive temperature and high specific heat transfer are required , wherein:

- значительно увеличивает теплопередачу тепловой энергии от источника тепловой энергии до обогреваемых металлических конструкций;- significantly increases the heat transfer of thermal energy from a source of thermal energy to heated metal structures;

- исключает конструктивные ограничения для обогрева нестандартных (не выпускаемых промышленностью серийно) или сложных по форме полых металлических конструкций;- eliminates design restrictions for heating non-standard (not commercially available industry) or complex hollow metal structures in shape;

- обеспечивает наилучший, по сравнению с аналогами, обогрев протяженных металлических конструкций, например, более 100 метров в длину, а также дает возможность замены греющей части конструкции обогрева.- provides the best, in comparison with analogues, heating of extended metal structures, for example, more than 100 meters in length, and also makes it possible to replace the heating part of the heating structure.

Предлагаемое техническое решение обеспечит повышение эффективности обогрева металлических конструкций различной формы, увеличивая коэффициент полезного действия при обогреве металлических конструкций: увеличивая коэффициент теплопередачи К и общую площадь поверхности S обогреваемых металлических конструкций, сократит потери тепловой энергии при передаче ее от источника тепловой энергии до стандартных (выпускаемых промышленностью серийно) и нестандартных форм металлической конструкции, а также снизит общие затраты тепловой энергии при обогреве металлических частей технологического и вспомогательного оборудования в холодное время суток.The proposed technical solution will increase the heating efficiency of metal structures of various shapes, increasing the efficiency when heating metal structures: increasing the heat transfer coefficient K and the total surface area S of heated metal structures, will reduce the loss of thermal energy when transferring it from a heat source to standard (manufactured by industry commercially) and non-standard forms of metal construction, as well as reduce the total cost of thermal energy ns for heating metal parts processing and auxiliary equipment during the cold days.

Под понятием «холодное время суток» подразумевается диапазон значений температуры окружающего воздуха в местах установки металлических конструкций, предназначенных для обогрева. Диапазон значений температур окружающего воздуха для понятия «холодное время суток» в данном техническом решении принимается от значения образования водяного льда при 0 градусов Цельсия и ниже до абсолютного значения отрицательной температуры окружающего воздуха в районе объекта строительства.The term "cold time" refers to the range of ambient temperatures at the installation sites of metal structures intended for heating. The range of ambient temperatures for the concept of “cold time of day” in this technical solution is taken from the value of the formation of water ice at 0 degrees Celsius and below to the absolute value of the negative ambient temperature in the area of the construction site.

Обогрев металлических конструкций заявляемым техническим решением обеспечит работоспособность технологического оборудования различного назначения в холодное время суток, а также предотвратит образования льда на металлических конструкциях.Heating of metal structures by the claimed technical solution will ensure the operability of technological equipment for various purposes in the cold, as well as prevent the formation of ice on metal structures.

Claims (15)

1. Устройство для обогрева металлических конструкций, включающее в себя оболочку, источник тепловой энергии, расположенный внутри оболочки, в продольном направлении,1. A device for heating metal structures, including a shell, a source of thermal energy located inside the shell, in the longitudinal direction, отличающееся тем, чтоcharacterized in that оболочка представляет собой металлическую оболочку и оно дополнительно снабжено теплопроводным слоем с коэффициентом теплопроводности выше коэффициента теплопроводности воздуха, размещенным внутри металлической оболочки вокруг источника тепловой энергии с возможностью передачи тепловой энергии от источника тепловой энергии поверхности обогреваемой металлической конструкции, теплопроводный слой с коэффициентом теплопроводности выше коэффициента теплопроводности воздуха представляет собой термоинтерфейс.the shell is a metal shell and it is additionally equipped with a heat-conducting layer with a thermal conductivity coefficient higher than the air thermal conductivity coefficient, located inside the metal shell around the heat energy source with the possibility of transferring thermal energy from the heat source to the surface of the heated metal structure, a heat-conducting layer with a thermal conductivity coefficient higher than the air thermal conductivity It is a thermal interface. 2. Устройство для обогрева металлических конструкций по п. 1, отличающееся тем, что металлическая оболочка выполнена с возможностью расположения ее на поверхности обогреваемой металлической конструкции.2. A device for heating metal structures according to claim 1, characterized in that the metal shell is made with the possibility of its location on the surface of the heated metal structure. 3. Устройство для обогрева металлических конструкций по п. 1, отличающееся тем, что металлическая оболочка выполнена с возможностью расположения ее внутри обогреваемой металлической конструкции.3. A device for heating metal structures according to claim 1, characterized in that the metal shell is arranged to be located inside a heated metal structure. 4. Устройство для обогрева металлических конструкций по п. 1, отличающееся тем, что металлическая оболочка представляет собой монолитную или сборную конструкцию.4. A device for heating metal structures according to claim 1, characterized in that the metal shell is a monolithic or prefabricated structure. 5. Устройство для обогрева металлических конструкций по п. 1, отличающееся тем, что металлическая оболочка представляет собой металлическую трубку с прямоугольным сечением.5. A device for heating metal structures according to claim 1, characterized in that the metal shell is a metal tube with a rectangular cross section. 6. Устройство для обогрева металлических конструкций по п. 1, отличающееся тем, что металлическая оболочка представляет собой металлическую трубку с круглым сечением.6. A device for heating metal structures according to claim 1, characterized in that the metal shell is a metal tube with a circular cross section. 7. Устройство для обогрева металлических конструкций по п. 1, отличающееся тем, что металлическая оболочка представляет собой металлическую трубку с треугольным сечением.7. A device for heating metal structures according to claim 1, characterized in that the metal shell is a metal tube with a triangular section. 8. Устройство для обогрева металлических конструкций по п. 1, отличающееся тем, что термоинтерфейс представляет собой жидкообразный материал.8. A device for heating metal structures according to claim 1, characterized in that the thermal interface is a liquid-like material. 9. Устройство для обогрева металлических конструкций по п. 1, отличающееся тем, что термоинтерфейс представляет собой пастообразный материал.9. A device for heating metal structures according to claim 1, characterized in that the thermal interface is a paste-like material. 10. Устройство для обогрева металлических конструкций по п. 1, отличающееся тем, что термоинтерфейс представляет собой сыпучий материал.10. A device for heating metal structures according to claim 1, characterized in that the thermal interface is a bulk material. 11. Устройство для обогрева металлических конструкций по п. 1, отличающееся тем, что термоинтерфейс представляет собой комбинацию жидкообразного, пастообразного и сыпучего материалов.11. A device for heating metal structures according to claim 1, characterized in that the thermal interface is a combination of liquid-like, paste-like and granular materials. 12. Устройство для обогрева металлических конструкций по п. 1, отличающееся тем, что термоинтерфейс представляет собой комбинацию жидкообразного и сыпучего материалов.12. A device for heating metal structures according to claim 1, characterized in that the thermal interface is a combination of liquid-like and granular materials. 13. Устройство для обогрева металлических конструкций по п. 1, отличающееся тем, что термоинтерфейс представляет собой комбинацию пастообразного и сыпучего материалов.13. A device for heating metal structures according to claim 1, characterized in that the thermal interface is a combination of pasty and bulk materials.
RU2016113794U 2016-04-11 2016-04-11 Device for heating metal structures RU169144U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016113794U RU169144U1 (en) 2016-04-11 2016-04-11 Device for heating metal structures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016113794U RU169144U1 (en) 2016-04-11 2016-04-11 Device for heating metal structures

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU169144U1 true RU169144U1 (en) 2017-03-07

Family

ID=58450185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016113794U RU169144U1 (en) 2016-04-11 2016-04-11 Device for heating metal structures

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU169144U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2663366C1 (en) * 2017-09-27 2018-08-03 Акционерное общество НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЦЕНТР "ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ" Method for heating metallic wall shell
RU2666843C1 (en) * 2017-09-13 2018-09-12 Акционерное общество НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЦЕНТР "ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ" Heating element of device for heating industrial objects

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7019269B2 (en) * 2001-08-13 2006-03-28 Sanyo Netsukogyo Kabushiki Kaisha Heater
RU2286653C1 (en) * 2005-04-12 2006-10-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет" Tubular electric heater
RU2561620C1 (en) * 2014-06-10 2015-08-27 Евгений Сергеевич Ляховский Tubular electric heater

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7019269B2 (en) * 2001-08-13 2006-03-28 Sanyo Netsukogyo Kabushiki Kaisha Heater
RU2286653C1 (en) * 2005-04-12 2006-10-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет" Tubular electric heater
RU2561620C1 (en) * 2014-06-10 2015-08-27 Евгений Сергеевич Ляховский Tubular electric heater

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2666843C1 (en) * 2017-09-13 2018-09-12 Акционерное общество НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЦЕНТР "ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ" Heating element of device for heating industrial objects
RU2663366C1 (en) * 2017-09-27 2018-08-03 Акционерное общество НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЦЕНТР "ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ" Method for heating metallic wall shell

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102283899B1 (en) Element for a thermal energy storage
RU169144U1 (en) Device for heating metal structures
CN103337295A (en) Transmission line to prevent snow and ice disaster
CN101806382A (en) Metal heat-preserving delivery hose
CN206246840U (en) A kind of LNG Pipeline Crossing Programs tunnel headwall sealing section
CN201517222U (en) Automatic anti-freezing device for water use pipeline
Wei et al. A large-sized thermoelectric module composed of cement-based composite blocks for pavement energy harvesting and surface temperature reducing
CN103727349A (en) Technique for replacing jacket heat tracing method by means of heat tracing manner of outer tracing pipes
CN110486038B (en) Heat self-balancing system for preventing and controlling freezing injury of tunnel in cold region and construction method thereof
JP6148433B2 (en) Heat storage and heat dissipation device container, heat storage and heat dissipation assembly, and energy production plant
CN106981337A (en) A kind of pressure-bearing cable of high efficiency and heat radiation
RU24263U1 (en) PIPE HEATER
CN212840027U (en) PE electric melting pipe fitting for heating system
CN203351266U (en) Power transmission wire preventing ice and snow disasters
CN206018123U (en) A kind of water system for highlands concrete mixing station
CN205060510U (en) Automatic coal bunker funnel of accuse temperature heating
CN209197539U (en) A kind of liquid metal heat pipe
CN207830754U (en) A kind of process pipe structure
CN209876898U (en) Corrosion-resistant waste incinerator over heater
CN209465434U (en) A kind of animal fat pipe dredging device
CN214901349U (en) Heater for heating low-liquid-level aluminum water
CN105297558B (en) Railway tunnel deicing device
CN214940663U (en) High-rise building fire-fighting water pipe anti-freezing device
RU143135U1 (en) AERODROM COVERAGE
RU147722U1 (en) INSTALLATION FOR STAND-ALONE HEATING

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20180412

NF9K Utility model reinstated

Effective date: 20210419