RU24611U1

RU24611U1 - FLOW HEATER

Info

Publication number: RU24611U1
Application number: RU2002100867/20U
Authority: RU
Inventors: В.В. Волчков; М.Н. Ершов; А.И. Струков
Original assignee: Ершов Михаил Николаевич; Струков Александр Ильич
Priority date: 2002-01-21
Filing date: 2002-01-21
Publication date: 2002-08-10

Description

Проточный нагревательFlow heater

Полезная модель относится к электронагреву и, в частности, к электронагревателям текучих сред, и может быть использовано для нагрева химически неагрессивных жидкостей в производствах, так и бытовой воды и воды (теплоносителя) в отопительных приборах для обогрева помещений, например, коттеджей, жилых домов и производственных зданий и помещений.The utility model relates to electric heating and, in particular, to electric heaters of fluids, and can be used to heat chemically non-aggressive liquids in production, as well as domestic water and water (coolant) in heating devices for heating rooms, for example, cottages, residential buildings and industrial buildings and premises.

Известен электронагреватель текучих сред, содержащий щшиндрический корпус с патрубками для входа и выхода среды, по вертикальной оси которого с зазором друг от друга установлены нагревательные секции, выполненные в виде спирально навитой нагревательной ленты, уложенной на основании между электроизолирующими элементами (Авторское свидетельство СССР, № 1760651, МПК Н05 В 3/20 , опублик. 1992г.)A fluid electric heater is known, comprising a slotted housing with nozzles for entering and exiting the medium, along the vertical axis of which heating sections are installed with a gap from each other, made in the form of a spiral wound heating tape laid on the base between electrical insulating elements (USSR Author's Certificate No. 1760651 IPC Н05 В 3/20, published 1992)

Известный электронагреватель может быть использован только для нагрева гадов и диэлектрических жидкостей, и он не может быть использован для нагрева воды, т.к. нагреваемая среда имеет непосредственный контакт с нагревательной лентой, и в этом случае вода окажется под напряжением, что создаст опасную ситуацию для окружающих. Кроме того, нагреваемая среда оказывает разрушающее действие на нагревательный элемент при контакте с ним, т.к. содержит осадки, пыль и грязь, которые осаждаясь, уменьшают проходное сечение отверстия, по которому движется среда, тем самым снижая эффективность нагрева.The known electric heater can only be used to heat reptiles and dielectric fluids, and it cannot be used to heat water, because the heated medium has direct contact with the heating tape, and in this case, the water will be energized, which will create a dangerous situation for others. In addition, the heated medium has a destructive effect on the heating element in contact with it, because contains precipitation, dust and dirt, which, when deposited, reduce the flow area of the hole through which the medium moves, thereby reducing the heating efficiency.

Известен электронагреватель, содержащий цилиндрический кожух, внутри которого с зазором установлен корпус в виде трубы, и нагревательный элемент, уложенный на наружной поверхности корпуса нзолированно от нагреваемой среды, которая проходит через винтообразный канал в сопло. (Авторское свидетельство СССР № 674743, МГЖ F 24 Н 1/18, опублик, 1979г.)A known electric heater containing a cylindrical casing, inside of which a casing in the form of a pipe is installed with a gap, and a heating element laid on the outer surface of the casing are insulated from the heated medium, which passes through a screw-like channel into the nozzle. (USSR author's certificate No. 674743, MGZH F 24 N 1/18, published, 1979)

Этот электронагреватель имеет ограниченное применение и может быть использован только для нагрева воздуха малого объема.This electric heater has limited use and can only be used to heat small air.

Известен проточный нагреватель текучей среды, содержащий кожух, внутри которого установлен корпус в виде трубы, ленточный нагревательный элемент, расположенный на наружной поверхности корпуса изолированно от нагреваемой среды. (Патент Российской Федерации № 2077118, МГЖ Н05 В 3/40, опублик. 1997, бюл.№10, прототип).Known flow heater fluid containing a casing, inside which the housing is installed in the form of a pipe, a tape heating element located on the outer surface of the housing isolated from the heated medium. (Patent of the Russian Federation No. 2077118, МГЖ Н05 В 3/40, published. 1997, bull. No. 10, prototype).

Недостатком данного устройства является низкий теплосъем, т.е. низкий КПД, ленточный нагреватель из нихромовой проволоки, сплетенный со стеклонитью ненадежен. Кроме того, намотка ленты на корпус приводит к низкому тепловому контакту.The disadvantage of this device is the low heat removal, i.e. low efficiency, tape heater made of nichrome wire, woven with glass fiber is unreliable. In addition, winding the tape onto the housing results in low thermal contact.

Данная полезная модель устраняет недостатки аналогов и прототипа.This utility model eliminates the disadvantages of analogues and prototype.

Техническим результатом полезной модели является повыщение КПД, повыщение производительности, повыщение надежности, увеличение ресурса работы.The technical result of the utility model is to increase efficiency, increase productivity, increase reliability, increase the service life.

Технический результат достигается тем, что в проточном нагревателе текучей среды, содержащем кожух, внутри которого установлен корпус в виде трубы, ленточный нагревательный элемент, расположенный на наружной поверхности корпуса изолированно от нагреваемой среды, на корпус напылением нанесено демпфирующее покрытие в виде металлического подслояThe technical result is achieved by the fact that in a flowing fluid heater containing a casing, inside which a casing in the form of a pipe is installed, a tape heating element located on the outer surface of the casing isolated from the heated medium, a damping coating in the form of a metal sublayer is applied to the casing by spraying

толщиной от 0,05мм до 0,1мм, на нодслой нанесено электроюоляционное покрытие из керамики толщиной от 0,5мм до 1,5мм, ленточный нагревательный элемент выполнен напылением в виде токопроводящего слоя толщиной от 0,3мм до 1,5мм, на кожухе расположена тепловая изолящет.from 0.05 mm to 0.1 mm thick, an electrically insulating coating of ceramics from 0.5 mm to 1.5 mm thick is applied to the nodal layer, the tape heating element is sprayed in the form of a conductive layer with a thickness of 0.3 mm to 1.5 mm, a thermal layer is located on the casing isolates.

Сущность полезной модели поясняется на чертеже, на котором представлен фрагмент проточного нагревателя в разрезе, где:The essence of the utility model is illustrated in the drawing, which shows a fragment of a flow heater in the context, where:

1- корпус в виде металлической теплоотводящей трубы,1- housing in the form of a metal heat sink pipe,

2- демпфирующее покрытие в виде металлического подслоя,2 - damping coating in the form of a metal sublayer,

3- электроизолящюнное покрытие из керамики,3- electrically insulating coating of ceramics,

4- токопроводяпщй слой,4 - conductive layer,

5- слой электрической и тепловой изоляции.5- layer of electrical and thermal insulation.

Устройство работает следующим . На корпус в виде металлической теплоотводящей трубы 1 напылением нанесено демпфирующее покрытие 2, в частности из нихрома, в виде металлического подслоя, имеющего шероховатости и пористую внешнюю структуру. Такое покрытие обеспечивает максимальный тепловой контакт. Толщина демпф1фующего покрытия 2 составляет от 0,05 до 0,1 мм. При меньшей и большей толщине покрытие не несет необходимых функций, а именно основы для напыления и лучшего сцепления электроизоляционного покрытия из керамики 3 с корпусом 1, выполненным, в нашем случае, в виде медной трубки. При свыше 0,1 мм демпфирующее покрытие при высоких температурах разрзтпается и не является элементом, снимающим перенапряжения, возникающие из-за разности коэффициентов линейного расширения металла и керамики. Электроизоляционное покрытие из керамики 3 выдерживает высокотемпературный нагрев, а также выполняет формообразующую функцию для нанесенногоThe device operates as follows. A damping coating 2, in particular of nichrome, is applied to the casing in the form of a metal heat sink pipe 1, in the form of a metal sublayer having roughnesses and a porous external structure. This coating provides maximum thermal contact. The thickness of the damping coating 2 is from 0.05 to 0.1 mm. With a smaller and greater thickness, the coating does not carry the necessary functions, namely, the basis for spraying and better adhesion of the ceramic insulating coating 3 with the body 1, made, in our case, in the form of a copper tube. At over 0.1 mm, the damping coating at high temperatures breaks down and is not an element that removes overvoltages arising from the difference in the linear expansion coefficients of metal and ceramics. The ceramic insulating coating 3 withstands high-temperature heating and also performs a formative function for the applied

поверх керамики нагревательного токопроводящего слоя 4. Толщина элекгроюоляционнргб покрытия из керамики 3 лежит в пределах от 0,5 до 1,5 мм. При меньших значегшях толщины керамики она не создает достаточного диэлектрического эффекта, а при больших значениях толщины начинают сказываться температурные перенапряженияover the ceramics of the heating conductive layer 4. The thickness of the electrowelded coating of ceramic 3 lies in the range from 0.5 to 1.5 mm. At smaller values of the thickness of the ceramic, it does not create a sufficient dielectric effect, and at large values of thickness, temperature overvoltages begin to affect

Ленточный нагреватель выполнен из металлов с высокими резистивными свойствами, которые еще больше увеличиваются в случае газотермического или плазменного напыления. Такими металлами могут быть железо, титан, алюрфные металлы, сплавы и композиты. Проводяпщй слой 4 выполнен толщиной от 0,3 до 1,5 мм .Такие размеры проводящего слоя 4 обеспечивают механические свойства слоя (надежное и сплошное сцепление, прочность при высоких температурах) и эффективный нагрев протекающей по трубе жидкости.The tape heater is made of metals with high resistive properties, which increase even more in the case of thermal spray or plasma spraying. Such metals may be iron, titanium, aluminous metals, alloys and composites. The conductive layer 4 is made with a thickness of 0.3 to 1.5 mm. Such dimensions of the conductive layer 4 provide the mechanical properties of the layer (reliable and continuous adhesion, strength at high temperatures) and efficient heating of the fluid flowing through the pipe.

Слой электрической изолящш выполняется окрасочными термостойкими лаками, либо эмалями, например на силиконовой основе, а тепловая изоляция выполнена нетканым полотном из минеральной ваты толщиной 5-10 мм.The electrical insulating layer is made by heat-resistant paint varnishes, or enamels, for example, on a silicone basis, and thermal insulation is made of mineral wool non-woven fabric with a thickness of 5-10 mm.

Проточный нагреватель работает от сети переменного тока , и по своим теплотехническим характеристикам может быть использован для подогрева воды и обогрева помещений.The flow heater is powered by an alternating current main, and according to its technical characteristics, it can be used to heat water and heat rooms.

Результаты испытаний показали, что ЮТД нагревателя составляет 98% при расходе жидкости до 50 л/час..The test results showed that the UTD of the heater is 98% with a fluid flow rate of up to 50 l / h.

Claims

A flowing fluid heater containing a casing inside which a casing in the form of a pipe is installed, a tape heating element located on the outer surface of the casing isolated from the heated medium, characterized in that a damping coating in the form of a metal sublayer from 0.05 mm thick is applied to the casing by spraying up to 0.1 mm, an insulating coating of ceramics with a thickness of 0.5 mm to 1.5 mm is applied to the sublayer, the tape heating element is sprayed in the form of a conductive layer with a thickness of 0.3 mm to 1.5 mm, thermal insulation is located on the casing.