RU2169441C2

RU2169441C2 - Tubular electric heater

Info

Publication number: RU2169441C2
Application number: RU98104343A
Authority: RU
Inventors: Г.А. Полушкин
Original assignee: Полушкин Геннадий Александрович
Priority date: 1998-03-04
Filing date: 1998-03-04
Publication date: 2001-06-20

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: invention deals specifically with electric heaters designed to heat water and other liquid media and gas and air atmosphere. In correspondence with invention concrete is used as dielectric filling agent and through duct is made in zone of axial line of tubular heater. Heater is installed vertically or with deviation from vertical line to create convection of air inside heated duct. EFFECT: increased reliability of electric heater in process of its operation. 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехническим устройствам, в частности к устройствам для нагрева жидкости. The invention relates to electrical devices, in particular to a device for heating a liquid.

Известно устройство для нагрева жидкости, содержащее емкость, внутри которой на вертикальной стенке прикреплен электронагреватель, выполненный в виде трубы, в которую вставлен блок-изолятор с нагревательными элементами. Недостатком этого нагревателя является его низкий КПД из-за того, что нет плотного теплопередающего контакта между нагревательной спиралью и наружной оболочкой нагревателя. Спираль вставлена свободно с воздушным зазором в блок-изолятор, а блок-изолятор вставлен также с воздушным зазором в трубчатую оболочку. A device for heating a liquid is known, containing a container inside which an electric heater is mounted on a vertical wall, made in the form of a pipe into which a block insulator with heating elements is inserted. The disadvantage of this heater is its low efficiency due to the fact that there is no tight heat transfer contact between the heating coil and the outer shell of the heater. The spiral is inserted freely with an air gap into the block insulator, and the block insulator is also inserted with an air gap into the tubular casing.

Известен нагреватель (а.с. 461482), отличающийся тем, что в нем выполнена открытая на конце, введенная внутрь нагревателя осевая цилиндрическая полость, в которую вставлена металлическая труба, закрытая на одном конце дном. Т.е. нагреватель имеет канал в зоне своей осевой линии, закрытый с одного конца. КПД этого нагревателя несколько выше за счет передачи тепла от нагревательной спирали на обе стенки, но теплопроводный контакт также имеет два воздушных зазора, соответственно и КПД его также недостаточно высок. A heater is known (a.s. 461482), characterized in that it has an axial cylindrical cavity open at the end, inserted into the heater, into which a metal pipe is inserted, closed at one end with a bottom. Those. the heater has a channel in the area of its center line, closed at one end. The efficiency of this heater is slightly higher due to the transfer of heat from the heating coil to both walls, but the heat-conducting contact also has two air gaps, respectively, and its efficiency is also not high enough.

Предлагаемый нагреватель отличается тем, что в качестве диэлектрического наполнителя применяют плотный бетон, обеспечивающий высокий теплопередающий контакт. Для укрепления бетона в процессе эксплуатации нагревателя в зоне осевой линии нагревателя делают сквозной канал. Канал нужен и при изготовлении нагревателя, когда из залитого бетона требуется удалить воду, иначе образующийся пар, не имея выхода, взорвет нагреватель. Нагреватель устанавливают вертикально или с отклонением от вертикали, чтобы обеспечить конвекцию воздуха внутри канала. The proposed heater is characterized in that dense concrete is used as a dielectric filler, providing high heat transfer contact. To strengthen the concrete during operation of the heater, a through channel is made in the zone of the heater center line. The channel is also needed in the manufacture of the heater, when it is necessary to remove water from the poured concrete, otherwise the steam formed, having no outlet, will blow up the heater. The heater is installed vertically or with a deviation from the vertical to allow convection of air inside the channel.

Ниже со ссылкой на чертеж дается описание устройства и работы нагревателя. Below with reference to the drawing provides a description of the device and the operation of the heater.

Электронагреватель содержит резервуар для нагрева воды 1, трубчатую оболочку 2, спиральный резистивный элемент 3, выводные контактные стержни 4, диэлектрический бетонный наполнитель 5, сквозной канал 6. The electric heater contains a tank for heating water 1, a tubular shell 2, a spiral resistive element 3, output contact rods 4, a dielectric concrete filler 5, a through channel 6.

Работа канала заключается в следующем. The channel is as follows.

При просушке бетона в процессе изготовления нагревателя воду как составную часть бетона удаляют испарением. Для чего по спирали пропускают ток, меньший номинального, создавая слабый нагрев бетона, достаточный для малоинтенсивного образования пара. Пар преодолевает слой бетона от внутренней стенки трубчатой оболочки 2 до канала 6 по всей длине нагревателя и по каналу выходит наружу, не создавая разрушений в бетоне, а наоборот, укрепляя его. When drying concrete in the process of manufacturing a heater, water as an integral part of concrete is removed by evaporation. For this purpose, a current less than the nominal current is passed in a spiral, creating a weak heating of concrete, sufficient for low-intensity steam formation. The steam overcomes the concrete layer from the inner wall of the tubular shell 2 to the channel 6 along the entire length of the heater and exits through the channel without creating damage to the concrete, but rather strengthening it.

В процессе эксплуатации нагревателя нижний влажный воздух, поднимаясь по нагретому каналу, преобразуется в паро-воздушную смесь и смачивает стенки канала. Более глубокому проникновению воды в бетон способствует периодическое включение-выключение нагревателя. После выключения нагретый бетон, остывая, втягивает в себя воду, а после включения бетон, нагреваясь, преобразует воду в пар и вытесняет его в канал. Увлажнение бетона водой и паром способствует его укреплению. During the operation of the heater, the lower moist air, rising along the heated channel, is converted into a vapor-air mixture and moistens the walls of the channel. The deeper penetration of water into concrete is facilitated by the periodic on-off of the heater. After switching off, the heated concrete, cooling down, draws in water, and after switching on the concrete, heating up, converts water into steam and displaces it into a channel. Moisturizing concrete with water and steam helps to strengthen it.

Claims

A tubular electric heater for a heated medium, for example, for water, containing a metal shell, inside which a spiral resistive element insulated by a dielectric filler is installed, and output contact rods, wherein the heater has a channel made in the area of its axial line, characterized in that the channel is made through and designed for air rising from the bottom up, concrete is used as a dielectric filler, the spiral resistive element is made of steel wire and the heater is installed vertically or with a deviation from the vertical.