RU18039U1 - Гибкий электронагреватель - Google Patents

Abstract

Гибкий электронагреватель, содержащий нагревательный элемент из углеродной ленты, помещенной в изоляционный чехол и защитный кожух, выполненный из стекловолокна, и соединительные контакты из металлической фольги, вместе с концами углеродной ленты завернуты и снабжены обжимающими полосками из нержавеющей стали, отличающийся тем, что изоляционный чехол выполнен из стеклоткани с нанесенным на нее силиконовым эластомером, при этом углеродная лента имеет ширину 20-200 мм, а подсоединительные контакты вложены в зажим из нержавеющей стали.

Description

Гибкий электронагреватель

Полезная модель относится к области электротехники, в частности, к гибким нагревателям в виде лент, которые могут быть использованы в различных отраслях народного хозяйства - дорожного строительства, строительства, сельского хозяйства, в быту и др.

Гибкий электронагреватель в виде ленты содержит нагревательный элемент, изоляционный кожух из стеклянного волокна с покрытием на основе силиконовых эластомеров и соединительных контактов. Нагревательный элемент выполнен из углеродной ленты шириной 20-200 мм на основе гидратцеллюлозных волокон с конечной температурной обработкой не менее 1800°С. Соединительные контакты выполнены из металлической фольги вместе с концами из углеродной ленты завернуты и вложены в зажим из нержавеющей стали.

Полезная модель относится к области электротехники, в частности, к гибким электронагревателям, которые могут использоваться для нагрева различных сред по трубопроводам различной формы и хранящихся в различных емкостях; для обогрева почв в парниках, обогрева полов и др.

Известен гибкий нагреватель (1), содержащий нагревательный элемент, выполненный из углеродной ткани на основе гидрат целлюлозы и защитную оболочку из резины.

Данный нагреватель имеет низкую надежность и ограниченные возможности применения в виде листов из-за недостаточной гибкости для обхвата (нагрева) предметов сложной геометрической формы.

ИПК. 6Н05ВЗ/34

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является гибкий нагреватель (2), содержащий нагревательный элемент из углеродной ленты шириной 20-100 мм. Изоляция выполнена в виде герметичного чехла из фторопластовой пленки, а соединительные контакты из металлической фольги, которая складывается вместе с концами углеродной ленты, и обнимающими полосками из нержавеющей стали.

К недостаткам данного известного гибкого нагревателя следует отнести несколько факторов:

- изоляция в виде чехла из фторопластовой пленки в процессе эксплуатации морщится из-за большой усадки фторопласта 4М6. Это приводит к сморщиванию самой нагревательной углеродной ленты, что может привести к изменению её электрических параметров (неравномерное распределение сопротивления по всей длине ленты и, соответственно, удельной рассеиваемой мощности) и, как следствие, к выходу её из строя.

из всех марок фторопластов, которые можно «склеивать, а точнее сваривать является марка 4МБ. Температура эксплуатации этой марки фторопласта не превышает 220 С. Сварной шов имеет вид тонкой линии, что не может гарантировать полную герметизацию по всей длине чехла. Соединительные контакты в виде обжимающих полосок из нержавеющей стали общую толщину контакта в 2-2,5 раза больше рабочей части нагревателя. Этот параметр вместе с достаточно большой поверхностью самих обжимающих пластин отрицательно сказывается на эксплуатационных характеристиках нагревателя в целом.

Технический результат предлагаемой полезной модели - повышение технико-эксплуатационных характеристик и расширение сфер применения.

Гибкий электронагревательный элемент, выполненный из углеродного волокна на основе гидратцеллюлозных волокон с конечной температуры обработки не менее 1800°С, помещенный в защитный чехол из стеклянных

волокон, и соединительные контакты из металлической фольги. Согласно предложению нагревательный элемент выполнен из углеродной ленты шириной 20-200 мм, изоляция - в виде стеклянной ткани с нанесенным на нее силиконовым эластомером, а соединительные контакты из металлической фольги вместе с концами углеродной ленты завернуты и вложены в зажим из нержавеющей стали.

Для соединения нагревательной ленты с источником питающего напряжения к соединительным контактам прикреплены провода с термостойкой изоляцией.

Применение углеродной ленты в качестве нагревательного элемента позволяет снизить удельную поверхностную тепловую нагрузку с одновременным увеличением поверхности теплообмена с обогреваемой средой. Использование углеродной ленты с конечной температурой обработки менее 1800°С делает нагревательный элемент с большим разбросом удельного электрического сопротивления, что отрицательно сказывается на эксплуатационные параметры нагревательной ленты в целом. Это связано с уменьшенным содержанием углерода в нагревательном элементе.

Применение углеродной ленты шириной 20-200 мм позволяет получить оптимальные технико-экономические показатели нагревательной ленты в целом и, тем самым сделать нагревательную ленту конкурентно способной.

Использование изоляционного чехла для углеродной ленты в виде стеклянной ткани, пропитанной силиконовым покрытием, позволяет получить герметичную и эластичную нагревательную ленту в целом. Это достигается тем, что швы по краям ленты имеют не «точечный контакт, а полосы шириной 3-10 мм.

Применение силиконового изоляционного покрытия позволяет иметь рабочую температуру 280-300°С и кратковременно (в течение нескольких часов) достигать температуру в 350-370°С. Применение металлической фольги вместе с концами углеродной ленты, завернутыми и вложенными в зажим из нержавеющей стали, позволяет получить малогабаритный и надежный контакт. Ниже приведен пример изготовления гибкого электрического нагревателя в виде ленты - ЛУНГ-80 (лента углеродная нагревательная гибкая, шириной 80 мм): На фиг.1 и 2 показан нагреватель гибкий ленточный. ЛУНГ- 80 содержит в качестве нагревательного элемента ленту (1) из углеродной ткани Урал Т-22 (ГОСТ 28005-88) шириной 60 мм и длиной 6 м. Углеродная ткань изготовлена на основе гидратцеллюлозных волокон с конечной температурой обработки 2200°С. В качестве изоляционного и герметичного чехла (2) используется стеклянная ткань Э200, покрытая силиконовым эластомером. Герметизация чехла достигается путем сворачивания с последующей проклейкой, вулканизации двух швов (3) в виде лент шириной 3-10 мм из того же материла, что и чехол. Концы углеродной ленты закладываются в полоски из металлической фольги (4), вместе заворачиваются и вкладываются в зажим (5) из нержавеющей стали. В зажим вкладывается луженый конец подводящего провода (6) и зажим механически сжимается. Провода подсоединяются к источнику напряжения 220В. ЛУНГ-80 имеет мощность 1,5 кВт и позволяет иметь рабочую температуру на ленте 280-300°С. При необходимости изоляционный чехол (2) вместе с углеродной лентой и контактами может быть помещен в кожух, выполненный из стеклянной ткани, например марки Т-13 (ГОСТ19170-73).

Claims (1)

1. Гибкий электронагреватель, содержащий нагревательный элемент из углеродной ленты, помещенной в изоляционный чехол и защитный кожух, выполненный из стекловолокна, и соединительные контакты из металлической фольги, вместе с концами углеродной ленты завернуты и снабжены обжимающими полосками из нержавеющей стали, отличающийся тем, что изоляционный чехол выполнен из стеклоткани с нанесенным на нее силиконовым эластомером, при этом углеродная лента имеет ширину 20-200 мм, а подсоединительные контакты вложены в зажим из нержавеющей стали.