RU27U1

RU27U1 - Heater for high temperature furnace

Info

Publication number: RU27U1
Application number: SU5015908/07U
Authority: RU
Inventors: Г.А. Пономарев
Original assignee: Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики
Priority date: 1991-12-09
Filing date: 1991-12-09
Publication date: 1994-06-25

Abstract

Нагреватель для высокотемпературной печи, содержащий один или несколько жестких зигзагообразных элементов, широкие стороны которых, расположенные встречно-параллельно, обращены к зоне нагрева, и соединительные детали для подключения источника электрического тока, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности теплового поля в зоне нагрева, зигзагообразный элемент выполнен в виде равнотолщинной и равноширокой ленты с радиальными переходными участками, при этом крайние выводы элемента переходят в стойки с увеличенной площадью сечения и с фланцами для крепления соединительных деталей.A heater for a high-temperature furnace, containing one or more rigid zigzag elements, the wide sides of which are arranged in opposite to parallel, facing the heating zone, and connecting parts for connecting an electric current source, characterized in that, in order to increase the uniformity of the thermal field in the heating zone , the zigzag element is made in the form of an equal-thickness and equal-wide tape with radial transition sections, while the extreme conclusions of the element go into racks with an increased area sections and with flanges for fastening the connecting parts.

Description

НАГРЕВАТВДЪ ДМ ВЫСОКОТШПЕРАТУРНО- ПЕЧИHEATING DM HIGH-SPECIAL FURNACE

Изобретение относится к технике получения высоких температур и может быть использовано в резистявншс электропечах различного типа, в частности, для вытягивания оптического волокна, опорных кварцевых труб и получения кварцевых блоков.The invention relates to techniques for producing high temperatures and can be used in resistance electric furnaces of various types, in particular, for drawing optical fibers, supporting quartz tubes and producing quartz blocks.

Известен нагреватель дая электропечей, выполненный зигзагообразным с параллельная участками ленты, лежащими широкими сторонами в одной плоскости, и о переходными участками в форме конусной поверхности ()Known heater giving electric furnaces, made zigzag with parallel sections of the tape lying wide sides in the same plane, and about transition sections in the form of a conical surface ()

Недостаток нагревателя в ограниченности области применения из-за необходимости использовать материал, подверженный изгибу, что не обеспечивает необходимую жесткость конструкции.The lack of a heater in the limited scope of application due to the need to use a material subject to bending, which does not provide the necessary structural rigidity.

Известен графитовый нагреватель для резистивных электропечей, содержащий установленные вертикально по периметру многоугольника графитовые резиотившм элементы в форме пластин, соединённые друг о другом графитовыми соединительными и крепёжными элементами в виде фасонной вставки о двумя плоскими концевыми участками, охватывающими пластины реанотнвных элементов снаружи, и о центральным участком трапецеидальной формы, примыкающим боковыми гранями к пластинам сбоку (2).A graphite heater for resistive electric furnaces is known, comprising graphite resistive elements mounted vertically around the polygon perimeter in the form of plates, connected to each other by graphite connecting and fastening elements in the form of a shaped insert with two flat end sections covering the plates of the recessed elements from the outside, and about the central section of the trapezoid forms adjacent to the lateral faces of the plates on the side (2).

Недостаток устройства в сложности конструкции из-за большого количества крепёжных элементовThe lack of device in the design complexity due to the large number of fasteners

В качестве прототипа выбран нагреватель для высокотемпературной печи, содержащий один или несколько жестких зигзагообразных элементов, широкие стороны которых, расположенные встречнопараллельно, обращены к зоне нагрева, и соединительные детали для подключения источника электрического тока, выполненные из графита и подсоединённые к крайним выводам загзагообразного элемента (3).As a prototype, a heater for a high-temperature furnace was selected, containing one or more rigid zigzag elements, the wide sides of which are arranged in opposite directions, facing the heating zone, and connecting parts for connecting an electric current source made of graphite and connected to the extreme terminals of the zag-shaped element (3 )

Недостаток нагревателя - в неравномерности теплового поля в зоне нагрева из-за неодинакового нагрева отдельных участков зигзагообразного элемента. Пониженный нагрев наблюдается на участках, контактирующих с соединительная деталями, из-за повышенного тепдоотвода в эти детали а также на переходных участках зигзага.The disadvantage of the heater is the unevenness of the thermal field in the heating zone due to the uneven heating of individual sections of the zigzag element. Reduced heating is observed in areas in contact with the connecting parts, due to increased heat removal to these parts as well as in transitional sections of the zigzag.

Целью изобретения является повышение равномерности теплового поля в зоне нагрева.The aim of the invention is to increase the uniformity of the thermal field in the heating zone.

Цель достигается тем, что в нагревателе для высокотемпературной печи, содержащем одни или несколько жестких зигзагообразных элементов, широкие стороны которых, расположенные встречнопараллельно, обращены к зоне нагрева, и соединительные детали для подключения источника электрического тока, согласно изобретению, зигзагообразный элемент выполнен в виде равнотолшинной и равноширокой ленты о радиальными переходными участками, при этом крайние выводы элемента переходят в стойки с увеличенной площадью сечения и с фданцнми для крепления соединительных деталей.The goal is achieved in that in a heater for a high-temperature furnace containing one or more rigid zigzag elements, the wide sides of which are arranged in opposite directions, facing the heating zone, and the connecting parts for connecting an electric current source, according to the invention, the zigzag element is made in the form of an equal-width and equal-wide tape about the radial transition sections, while the extreme leads of the element go into racks with an increased cross-sectional area and with fdantsnmi for mounting with connecting parts.

Достижение цели обусловлено тем, что зигзагообразный элемент, имеющий гю всей длине одинаковое сопротивление, нагревается одинаково, а соединительные элементы, вынесены из зоны максимального нагрева и в меньшей степени поглощают тепло от рабочих участков зигзагообразного элемента.Achieving the goal is due to the fact that the zigzag element having the same resistance throughout the entire length heats up the same way, and the connecting elements are removed from the maximum heating zone and to a lesser extent absorb heat from the working sections of the zigzag element.

На чертеже приведён заявляемый нагреватель, состоящий из одного жесткого зигзагообразного элемента, выполненного из графита. Зигзагообразный элемент I выполнен в виде равношкрокой и равнотодщинной ленты о встречно-параллельными широкими сторонами 2 и переходными радиальными участками 3. Крайние выводы зигзагообразного элемента плавно переходят в стойку 4 с увеличенной площадью сечения, к фланцам 5 которых крепятся соединительные детали 6, служащие для подключения источников электрического тока или дляThe drawing shows the inventive heater, consisting of one rigid zigzag element made of graphite. The zigzag element I is made in the form of an equally-wide and equal-thickness ribbon about opposite parallel wide sides 2 and transitional radial sections 3. The extreme ends of the zigzag element smoothly pass into the rack 4 with an increased cross-sectional area, to the flanges 5 of which are fastened connecting parts 6, which serve to connect sources electric current or for

ecsfffpfecsfffpf

соединения с другим знгзагообразнш элементом. Зигзагообразный элемент может быть плоским, в форме цилиндра или полуцилиндра в зависимости от назначения печки.connections to another zngzag element. The zigzag element can be flat, in the form of a cylinder or a half cylinder, depending on the purpose of the stove.

При подключении к соединительный деталям 6 источника электрического тока последний протекает по стоикам 4 и зигзагообразному элементу I. Пловдь сечения стоек 4 и фяанца 5 выбирается таким образом, чтобы при заданном токе разогрев этих участков не был существенным по сравнения с разогревом ленты I. Длина отопки 4 должна обеспечить достаточное удаление соединительной детали 6 от ленты I для того, чтобы деталь 6 не подвергалась излишнему разогреву под воздействием повышенно температуры зигзагообразного элемента I. При этом деталь 6 может быть выполнена из металла, что позволит обеспечить более надёжный механический контакт соединительной детали в с фланцем 5, При прохождении электрического тока по нагревателю вся лента I, включая и радиальные участки, нагревается до одинаковой температуры. В результате тепловое поле в зоне нагрева нагревателя практически одинаково. Это, в частности, приобретает существенное значение при использовании такого нагревательного элемента в конструкции печи для вытяжки оптического волокна или опорных кварцевых трубок, где требование к равномерности нагрева во всел рабочей зоне очень высоки.When an electric current source is connected to the connecting parts 6, the latter flows through the stands 4 and the zigzag element I. The cross section of the posts 4 and the fan 5 is chosen so that at a given current the heating of these sections was not significant compared to heating the tape I. Heating length 4 should ensure sufficient removal of the connecting part 6 from the tape I so that the part 6 is not subjected to excessive heating due to the increased temperature of the zigzag element I. In this case, the part 6 may be made of metal, which will ensure a more reliable mechanical contact of the connecting part in with the flange 5. When electric current passes through the heater, the entire tape I, including the radial sections, is heated to the same temperature. As a result, the thermal field in the heater heating zone is almost the same. This, in particular, becomes significant when using such a heating element in the design of the furnace for drawing optical fibers or supporting quartz tubes, where the requirement for uniform heating throughout the working area is very high.

Начальник отдела НДР би Г.В.БакаловHead of the PDR Bi Department G.V.Bakalov

Ведущий инженер-патентоведп#т2 . Л.Н.Трошева $Leading engineer patent # t2. L.N. Trosheva $

O-tSfffO-tSfff

Claims

A heater for a high-temperature furnace, containing one or more rigid zigzag elements, the wide sides of which are arranged in opposite to parallel, facing the heating zone, and connecting parts for connecting an electric current source, characterized in that, in order to increase the uniformity of the thermal field in the heating zone , the zigzag element is made in the form of an equal-thickness and equal-wide tape with radial transition sections, while the extreme conclusions of the element go into racks with an increased area sections and with flanges for fastening the connecting parts.