RU2582659C1 - Трубчатый электронагреватель - Google Patents
Трубчатый электронагреватель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2582659C1 RU2582659C1 RU2015107023/07A RU2015107023A RU2582659C1 RU 2582659 C1 RU2582659 C1 RU 2582659C1 RU 2015107023/07 A RU2015107023/07 A RU 2015107023/07A RU 2015107023 A RU2015107023 A RU 2015107023A RU 2582659 C1 RU2582659 C1 RU 2582659C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel element
- spiral
- tubular
- heat
- tubular shell
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам преобразования электрической энергии в тепловую. Трубчатый электронагреватель содержит внешнюю трубчатую оболочку (1), центральный токопроводящий электрод (2), герметизирующий фланец (3) с электрически изолированным от трубчатой оболочки выводом (4) центрального токопроводящего электрода, тепловыделяющий элемент (5) в виде скрученного вокруг оси центрального токопроводящего электрода металлического листа, образующего в разрезе неплотную спираль, пространство между витками которой заполнено порошковым диэлектриком (6). К выводу присоединяется питающий проводник с линейным потенциалом. Трубчатая оболочка через герметизирующий фланец заземляется (N). В этом случае через тепловыделяющий элемент 3 протекает ток и в нем происходит выделение тепла. При этом по длине спирального тепловыделяющего элемента происходит падение напряжения, пропорциональное длине участка. Изобретение позволяет повысить ресурс и эксплуатационную надежность нагревателя. 2 ил.
Description
Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам преобразования электрической энергии в тепловую, используемых, в частности, в конструкциях термокомпрессоров, обеспечивающих необходимое давление в контуре циркуляции теплоносителя АЭС.
Известен трубчатый электронагреватель, содержащий тепловыделяющий элемент в виде токопроводящей спирали из жаростойкого материала, помещенной внутри защитной металлической оболочки, причем между тепловыделяющим элементом и защитной оболочкой расположен слой электроизоляционного материала, обычно в виде порошковой засыпки окиси магния, на концах металлической оболочки выполнены герметизированные токоподводы (Патент US №7,019,269, М. кл. Н05В 3/44, опубл. 28.03.2006 г.).
Недостатком известной конструкции является то, что между тепловыделяющим элементом и теплоотдающей поверхностью защитной оболочки необходим слой электроизоляции, обеспечивающей электрическую безопасность нагревателя и препятствующую возникновению межвитковых замыканий нагревательной спирали. Этот слой, выполняя полезную функцию электроизоляции, вносит тепловое сопротивление на пути переноса тепла от тепловыделяющего элемента к поверхности теплообмена с внешним теплоносителем, что особенно заметно при использовании порошковых электроизоляционных материалов. Наличие этого теплового сопротивления приводит к тому, что для достижения существенной плотности теплового потока на поверхности теплообмена необходимо многократно увеличить температуру нагревательной спирали внутри трубчатого электронагревателя, что приводит к уменьшению срока службы нагревателя.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является трубчатый нагреватель, содержащий тепловыделяющий элемент в виде токопроводящей спирали, расположенной внутри защитной металлической оболочки, на концах металлической оболочки выполнены герметизированные токоподводы (Патент РФ №2120199, М. кл. Н05В 3/48, опубл. 10.10.1998 г.).
Трубчатый нагреватель имеет низкие ресурс и эксплуатационную надежность, связанные с наличием теплового сопротивления электроизолирующей прослойки и перегревом тепловыделяющего элемента. Например, в трубчатых электронагревателях, работающих в термокомпрессорах АЭС при температуре среды 300-350°C, температура спирали приближается к 900°C. Такая температура создает два негативных фактора. Во-первых, разрушается структура материала нагревательной спирали с возможностью ее перегорания. Во-вторых, при высоких температурах ухудшаются электроизоляционные свойства засыпки, в ней появляются каналы электрического пробоя, разрушающие внешнюю защитную оболочку. Попадание воды через образовавшиеся свищи внутрь нагревателя вызывает паровые взрывы, полностью разрушающие нагреватель. Оба этих фактора снижают ресурс и эксплуатационную надежность трубчатого электронагревателя.
Технической задачей, решаемой данным изобретением, является увеличение теплопроводности в направлении от тепловыделяющего элемента к поверхности теплообмена с внешним теплоносителем.
Технический результат изобретения заключается в повышении ресурса и эксплуатационной надежности трубчатого нагревателя
Это достигается тем, что известный трубчатый электронагреватель, содержащий трубчатую оболочку, центральный токопроводящий электрод и герметизирующие фланцы с электрически изолированными от трубчатой оболочки выводами центрального электрода, снабжен тепловыделяющим элементом в виде скрученного вокруг оси центрального токопроводящего электрода металлического листа, образующего в разрезе неплотную спираль, и порошковым диэлектриком заполняющим пространство между витками неплотной спирали.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид трубчатого электронагревателя с разрезом, открывающим внутреннее устройство нагревателя, на фиг. 2 показан поперечный разрез трубчатого нагревателя через спиральный тепловыделяющий элемент.
Трубчатый электронагреватель содержит внешнюю трубчатую оболочку 1, центральный токопроводящий электрод 2, герметизирующий фланец 3 с электрически изолированным от трубчатой оболочки 1 выводом 4 центрального токопроводящего электрода 2, тепловыделяющий элемент 5 в виде скрученного вокруг оси центрального токопроводящего электрода 2 металлического листа, образующего в разрезе неплотную спираль, пространство между витками которой заполнено порошковым диэлектриком 6.
Трубчатый электронагреватель работает следующим образом.
К выводу 4 присоединяется питающий проводник с линейным потенциалом (L). Трубчатая оболочка 1 через герметизирующий фланец 3 заземляется (N). В этом случае через тепловыделяющий элемент 3 протекает ток, и в нем происходит выделение тепла. При этом по длине спирального тепловыделяющего элемента 3 происходит падение напряжения, пропорциональное длине участка. Очевидно, что между витками неполной спирали разность потенциалов значительно меньше, чем значение питающего напряжения, поэтому толщина слоя порошкового диэлектрика 6 должна быть меньше и, соответственно, уменьшается величина теплового сопротивления от тепловыделяющего элемента 3 к внешней трубчатой оболочке 1. Спиральная геометрия тепловыделяющего элемента 3 позволяет создать распределенную структуру тепловыделения, при этом продольная проволочная спираль образует локальную зону тепловыделения, изолированную от внешней оболочки толстым слоем порошкового диэлектрика 6.
Внешний виток спирали имеет наибольшую длину, и именно в нем происходит наибольшее выделение тепла. Этот виток отделяет от внешней поверхности, где происходит теплообмен с внешним теплоносителем, наиболее тонкий слой диэлектрика 6, так как его потенциал близок к нулевому (N) и, соответственно, теплоперенос от внешнего витка спирали встречает минимальное тепловое сопротивление.
На фиг. 1 показан разрыв внешней оболочки и видны зоны, где отсутствует спиральный тепловыделяющий элемент и которые могут быть использованы для изгиба ТЭНа.
Использование изобретения позволяет уменьшить толщину порошкового диэлектрика и обеспечить образование распределенной структуры тепловыделения, повысить теплоперенос от нагревательного элемента к внешней поверхности ТЭНа. Это, в свою очередь, при необходимой плотности теплового потока позволяет снизить температуру нагревательного элемента, что определяет повышение ресурса и эксплуатационной надежности трубчатого нагревателя.
Claims (1)
- Трубчатый электронагреватель, содержащий трубчатую оболочку, центральный токопроводящий электрод и герметизирующие фланцы с электрически изолированными от трубчатой оболочки выводами центрального электрода, отличающийся тем, что, снабжен тепловыделяющим элементом в виде скрученного вокруг оси центрального токопроводящего электрода металлического листа, образующего в разрезе неплотную спираль, и порошковым диэлектриком, заполняющим пространство между витками неплотной спирали.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015107023/07A RU2582659C1 (ru) | 2015-03-02 | 2015-03-02 | Трубчатый электронагреватель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015107023/07A RU2582659C1 (ru) | 2015-03-02 | 2015-03-02 | Трубчатый электронагреватель |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2582659C1 true RU2582659C1 (ru) | 2016-04-27 |
Family
ID=55794579
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015107023/07A RU2582659C1 (ru) | 2015-03-02 | 2015-03-02 | Трубчатый электронагреватель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2582659C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107770886A (zh) * | 2016-08-22 | 2018-03-06 | 上海福沃机械有限公司 | 电加热棒 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU253961A1 (ru) * | 1965-10-04 | 1969-10-07 | дарственное специальное конструкторское бюро проектированию | Трубчатый электронагреватель |
RU2120199C1 (ru) * | 1997-06-30 | 1998-10-10 | Государственное предприятие "Ижевский механический завод" | Трубчатый электронагреватель |
US7019269B2 (en) * | 2001-08-13 | 2006-03-28 | Sanyo Netsukogyo Kabushiki Kaisha | Heater |
UA13867U (en) * | 2005-11-07 | 2006-04-17 | Univ Vinnytsia Nat Tech | Inertial hydro-pulse vibro-machine |
-
2015
- 2015-03-02 RU RU2015107023/07A patent/RU2582659C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU253961A1 (ru) * | 1965-10-04 | 1969-10-07 | дарственное специальное конструкторское бюро проектированию | Трубчатый электронагреватель |
RU2120199C1 (ru) * | 1997-06-30 | 1998-10-10 | Государственное предприятие "Ижевский механический завод" | Трубчатый электронагреватель |
US7019269B2 (en) * | 2001-08-13 | 2006-03-28 | Sanyo Netsukogyo Kabushiki Kaisha | Heater |
UA13867U (en) * | 2005-11-07 | 2006-04-17 | Univ Vinnytsia Nat Tech | Inertial hydro-pulse vibro-machine |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107770886A (zh) * | 2016-08-22 | 2018-03-06 | 上海福沃机械有限公司 | 电加热棒 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6611660B1 (en) | Radial fin thermal transfer element and method of manufacturing same | |
US20220136422A1 (en) | Electrical current feed-through | |
KR102164647B1 (ko) | 전기히터 세팅방법 | |
RU2582659C1 (ru) | Трубчатый электронагреватель | |
RU2568671C1 (ru) | Электрический нагреватель | |
US20170207036A1 (en) | Electrical Component Having An Electrically Conductive Central Element | |
RU2561620C1 (ru) | Трубчатый электронагреватель | |
RU2516222C1 (ru) | Трубчатый электронагреватель | |
KR20130094780A (ko) | 하나 이상의 전기 저항 가열 요소가 장착되는 케이싱을 포함하는 히터 로드 | |
JP2009032567A (ja) | ヒューズ | |
RU2510162C1 (ru) | Трубчатый электронагреватель | |
KR102213056B1 (ko) | 고온 튜브형 히터 | |
RU2713510C1 (ru) | Блок трубчатых электронагревателей | |
RU2400943C1 (ru) | Электрический нагревательный элемент с термопредохранителем (варианты) | |
US1802892A (en) | Electric furnace | |
CN210641091U (zh) | 一种加热装置 | |
RU2533201C2 (ru) | Нагреватель патронного типа повышенной надежности для жидкометаллического теплоносителя | |
JP5600479B2 (ja) | シースヒータのリード線接続端子 | |
US12002642B2 (en) | Electric fuse with a melting member | |
RU39740U1 (ru) | Термовыключатель разового действия и электронагревательный элемент с термовыключателем | |
KR20080005438U (ko) | 기체(공기) 가열용 금속 ptc히터 | |
RU2516006C1 (ru) | Трубчатый электронагреватель | |
RU126873U1 (ru) | Нагреватель патронного типа повышенной надежности для жидкометаллического теплоносителя | |
JP2019149331A (ja) | 浸漬ヒータ | |
RU2388189C2 (ru) | Нагревостойкий кабель с чередованием "холодных" и "горячих" зон (три варианта) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200303 |