RU211742U1 - Трубчатый нагреватель - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к нагревательным системам проточного типа с электронагревом теплоносящей жидкости и может быть использована в системах циркуляционного водяного отопления, системах водоподготовки бассейнов с пресной и морской водой, технологических установках различного рода, требующих подогрева жидкости.

Технический результат, достигаемый при использовании трубчатого нагревателя, заключается в повышении равномерности нагрева за счет распределения потока и выравнивание его скорости.

Указанный технический результат достигается тем, что трубчатый нагреватель содержит трубчатый корпус с внешним изолирующим покрытием, на которое нанесен нагревательный элемент в виде резистивного слоя с контактными площадками, внешний защитный слой, при этом внутри трубчатого корпуса установлен спиральный элемент, выполненный в виде шнека из химически инертного упругого материала и имеет осевое утолщение от 1/4 до 1/3 внутреннего размера трубчатого корпуса. На трубчатый корпус по технологии толстых пленок нанесен изолирующий слой стеклокерамики. Резистивный слой нанесен на изолирующее покрытие методом трафаретной печати с последующим вжиганием.

Description

Полезная модель относится к нагревательным системам проточного типа с электронагревом теплоносящей жидкости и может быть использован в системах циркуляционного водяного отопления, системах водоподготовки бассейнов с пресной и морской водой, технологических установках различного рода, требующих подогрева жидкости.

Известен нагреватель текучей среды (патент №68658, публ. 27.11.2007), содержащий защитный кожух, расположенный внутри него трубчатый корпус с изолирующим стеклокерамическим покрытием на наружной поверхности и нагревательный элемент в виде металлокерамического резистора, выполненного в виде резистивного слоя, нанесенного на изолирующее стеклокерамическое покрытие методом трафаретной печати с последующим вжиганием. Нагреватель снабжен стеклосодержащим защитным слоем, нанесенным на поверхность резистивного слоя методом трафаретной печати с последующим вжиганием.

Известен нагреватель текучей среды (патент №80219, публ. 27.01.2009), содержащий защитный кожух, расположенный внутри него трубчатый корпус, поверх которого расположен нагревательный элемент, отличающийся тем, что трубчатый корпус выполнен с развитой внутренней поверхностью, например оребренной.

Недостатками известных конструкций является низкая эффективность, обусловленная неравномерностью потока жидкости в сечении трубы нагревателя. Скорость потока жидкости в центре сечения трубы существенно выше, чем у стенок, что приводит к перегреву пограничного слоя жидкости, его закипанию с образованием пара и лавинообразному ухудшению эффективности нагрева.

Технический результат, достигаемый при использовании трубчатого нагревателя, заключается в повышении равномерности нагрева за счет распределения потока и выравнивание его скорости.

Указанный технический результат достигается тем, что трубчатый нагреватель содержит трубчатый корпус с внешним изолирующим покрытием, на которое нанесен нагревательный элемент в виде резистивного слоя с контактными площадками, внешний защитный слой, при этом внутри трубчатого корпуса установлен спиральный элемент.

Трубчатый нагреватель поясняется рисунком и содержит трубчатый корпус в виде тонкостенной (0,5 мм) трубы 1 из нержавеющей стали, с обоих концов которой приварены резьбовые фланцы с трубной резьбой. На трубу 1 толстопленочной технологией нанесено стеклокерамическое изолирующее покрытие 2, на которое нанесен нагревательный элемент в виде резистивного слоя 3. Внутри трубы установлен спиральный элемент 4 в виде шнека из химически инертного упругого материала. Выполнение шнека, например, из силикона способствует самоочистке поверхности шнека вследствие его деформации при пульсациях давления нагреваемой жидкости.

Спиральный элемент 4 имеет осевое утолщение от 1/4 до 1/3 внутреннего диаметра трубы 1 для распределения потока от оси трубы к ее стенкам. Шнек 4 на торцах имеет упоры, с каналами для протекания жидкости и завихрения потока жидкости для перемешивания.

Нагреватель также содержит внешний защитный слой 5 и контактные площадки 6, соединенные с резистивным слоем 3.

Применение установленного внутри трубы 1 спирального элемента 4 в виде шнека обеспечивает поток жидкости вдоль стенок трубы 1, выравнивает скорость потока в сечении нагревателя, увеличивает время контакта нагреваемой среды с поверхностью нагревателя, отодвигает момент перехода нагреваемой среды в парообразную фазу и тем самым повышает равномерность нагрева среды и эффективность нагревателя.

Трубчатый нагреватель работает следующим образом.

Собранный нагреватель встраивают в систему циркуляционного водяного отопления при помощи резьбовых патрубков входного и выходного. Систему отопления заполняют жидким теплоносителем, и соединяют контактные площадки 6 к внешней электрической цепи. Жидкий теплоноситель поступает в трубу 1, в которой он нагревается через стенки с помощью резистивного слоя 3. Поток теплоносителя завихряется с помощью шнека 4. Нагретый жидкий теплоноситель через выходной патрубок поступает к радиаторам отопления.

Применение спирального элемента внутри нагревателя позволяет увеличить время контакта нагреваемой жидкости с нагретыми стенками трубчатого корпуса за счет увеличения пути потока жидкости внутри нагревателя, обеспечить активное перемешивание потока жидкости, что выравнивает температуру жидкости в сечении потока и предотвращает закипание пограничного слоя нагреваемой жидкости.

Claims (5)

1. Трубчатый нагреватель, содержащий трубчатый корпус с внешним изолирующим покрытием, на которое нанесен нагревательный элемент в виде резистивного слоя с контактными площадками, внешний защитный слой, отличающийся тем, что внутри трубчатого корпуса установлен спиральный элемент.

2. Нагреватель по п. 1, отличающийся тем, что спиральный элемент выполнен в виде шнека из химически инертного упругого материала и имеет осевое утолщение от 1/4 до 1/3 внутреннего размера трубчатого корпуса.

3. Нагреватель по п. 1, отличающийся тем, что с обоих концов трубчатого корпуса установлены резьбовые фланцы.

4. Нагреватель по п. 1, отличающийся тем, что на трубчатый корпус по технологии толстых пленок нанесен изолирующий слой стеклокерамики.

5. Нагреватель по п. 1, отличающийся тем, что резистивный слой нанесен на изолирующее покрытие методом трафаретной печати с последующим вжиганием.

Images