RU86372U1

RU86372U1 - RELIABLE HEATER

Info

Publication number: RU86372U1
Application number: RU2009103589/22U
Authority: RU
Inventors: Алексей Юрьевич Прохоров; Михаил Григорьевич Мительман; Евгений Анатольевич Осколков; Владимир Андреевич Загадкин; Александр Иванович Гридин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Кирскабель"
Priority date: 2009-02-03
Filing date: 2009-02-03
Publication date: 2009-08-27

Abstract

Нагреватель с холодными выводами, имеющий холодные и горячие зоны, предназначен для работы в высокоточных изделиях, имеющих ограниченные размеры для его установки в изделие. Неремонтопригодный нагреватель повышенной надежности, предназначен для использования в ограниченном пространстве, выполнен из двух греющих кабелей, которые дублируют друг друга - один работает, а другой находится в резерве. При выходе из строя основного кабеля из строя в работу включается второй - резервный. Кабель, из которого изготовлен нагреватель, представляет собой конструкцию из оболочки, выполненной из коррозионного и жаростойкого сплава стали, заполненной минеральной изоляцией, и токопроводящего проводника, расположенного внутри этой оболочки коаксиально. Отличительным свойством проводника является то, что он имеет последовательно расположенные холодные и горячие зоны. Heater with cold leads, having cold and hot zones, is designed to work in high-precision products with limited dimensions for its installation in the product. Non-repairable heater of increased reliability, designed for use in a limited space, made of two heating cables that duplicate each other - one works, and the other is in reserve. When the main cable fails, the second backup cable is switched on. The cable the heater is made of is a structure made of a sheath made of a corrosion-resistant and heat-resistant alloy of steel filled with mineral insulation, and a conductive conductor located inside this sheath is coaxial. A distinctive property of the conductor is that it has successively located cold and hot zones.

Description

Радиационностойкий нагреватель с холодными выводами, имеющий холодные и горячие зоны, предназначен для работы в специальных установках, имеющих ограниченные размеры для его монтажа.Radiation-resistant heater with cold leads, having cold and hot zones, is designed to work in special installations with limited dimensions for its installation.

Известны кабельные изделия, а именно электронагреватели трубчатые, работающие в жидких и воздушных средах, содержащие нагревательный элемент в виде проволоки из сплава с высоким удельным сопротивлением, имеющие на концах выводы, выполненные из трубок, обжатых поверх нагревательного элемента. Поверх зоны нагрева имеется изоляционный наполнитель, над которым расположена металлическая оболочка (данное техническое решение описано в заявке WO2005/117530). Такие кабельные изделия имеют различный нагрев на концевых участках и в греющей зоне. Различный нагрев концевых участков кабеля обусловлен тем, что этот кабель разделен на зоны - нагревательный элемент и концевые выводы. Каждый вывод выполнен в виде трубки из материала с низким удельным сопротивлением, установленной на конце нагревательного элемента.Cable products are known, namely tubular electric heaters operating in liquid and air environments, containing a heating element in the form of a wire of an alloy with high resistivity, having leads at their ends made of tubes crimped over the heating element. On top of the heating zone there is an insulating filler over which a metal shell is located (this technical solution is described in WO2005 / 117530). Such cable products have different heating at the end sections and in the heating zone. Different heating of the cable end sections is due to the fact that this cable is divided into zones - the heating element and the terminal leads. Each terminal is made in the form of a tube made of a material with a low resistivity installed at the end of the heating element.

Существенным недостатком данного кабеля является то, что между холодным и горячим участками имеется достаточно длинный - до 650 мм, переходный участок, на котором температура постепенно изменяется от низкой к высокой. Другим существенным недостатком этого кабеля является то, что при изготовлении этого греющего кабеля невозможно достичь гибкости изделия в местах переходов от холодной к горячей зоне.A significant drawback of this cable is that between the cold and hot sections there is a rather long transition section, up to 650 mm, in which the temperature gradually changes from low to high. Another significant drawback of this cable is that in the manufacture of this heating cable it is not possible to achieve product flexibility at the transitions from the cold to the hot zone.

Также известен греющий кабель для электронагревательной системы отопления (см. описание ПМ РФ №56759), выполненный в виде электрической спирали с контактами, которая помещена на жгут из стеклоткани и изготовлена из проволоки с высоким электрическим сопротивлением с внешним изолирующим слоем из стеклоткани. Спираль на контактных участках, предназначенных для подключения к разъему системы отопления, имеет электрическое сопротивление выше, чем сопротивление спирали между контактными участками, а изолирующий слой выполнен в виде чехла, закрепленного на концах кабеля. Но данный греющий кабель имеет другое назначение и не пригоден для использования в оборудовании соответствующей точности и надежности.Also known is a heating cable for an electric heating heating system (see description of PM RF No. 56759), made in the form of an electric spiral with contacts, which is placed on a fiberglass bundle and made of high electrical resistance wire with an external insulating layer of fiberglass. The spiral on the contact areas intended to be connected to the heating system connector has an electric resistance higher than the resistance of the spiral between the contact areas, and the insulating layer is made in the form of a cover fixed to the ends of the cable. But this heating cable has a different purpose and is not suitable for use in equipment of the corresponding accuracy and reliability.

Аналоги, близкие по конструкции и исполнению к заявляемому нагревателю, до настоящего времени отсутствовали. Указанные нагреватели изготовлены впервые, приняты заказчиком, смонтированы на объекте и находятся в эксплуатации.Analogues similar in design and execution to the inventive heater, to date, were absent. These heaters are manufactured for the first time, accepted by the customer, mounted at the facility and are in operation.

Задача, стоящая перед разработчиками заявляемого нагревателя - создание надежного, радиационностойкого неремонтопригодного изделия, которое изготовлено из двух греющих кабелей: основного и резервного, поскольку нагреватели находятся в закрытом строго ограниченном по размерам кольцевом пространстве в зоне воздействия потока быстрых и тепловых нейтронов большой плотности. При этом мощность нагрева должна быть достаточно большой.The challenge facing the developers of the inventive heater is the creation of a reliable, radiation-resistant, non-repairable product, which is made of two heating cables: the main and backup, since the heaters are in a closed, strictly limited-sized annular space in the zone of influence of the flux of fast and thermal neutrons of high density. In this case, the heating power should be sufficiently large.

Технические результаты заявляемого решения - повышение надежности исполнения нагревателя; уменьшение габаритных размеров, особенно в месте сложения греющих кабелей пополам; минимизация размеров греющей зоны; соблюдение точности расположения холодных и горячих зон нагревателя.The technical results of the proposed solution is to increase the reliability of the heater; reduction in overall dimensions, especially at the place where the heating cables are folded in half; minimization of the size of the heating zone; compliance with the accuracy of the location of the cold and hot zones of the heater.

Описание заявляемого технического решения:Description of the claimed technical solution:

Неремонтопригодный нагреватель повышенной надежности, используемый в ограниченном кольцевом пространстве, выполнен из двух греющих кабелей, которые дублируют друг друга - один работает, а другой находится в резерве. В случае выхода из строя первого - основного греющего кабеля в работу включается второй - резервный, идентичный первому по характеристикам.Non-repairable heater of increased reliability, used in a limited annular space, is made of two heating cables that duplicate each other - one works and the other is in reserve. In case of failure of the first - the main heating cable, the second - standby cable, identical to the first in terms of characteristics, is included in the work.

Нагреватель выполнен путем навивки основного и резервного кабелей, согнутых пополам. Нагреватель скручен в спираль таким образом, что идет чередование витков основного и резервного кабелей, причем последовательно чередуются витки каждой из половинок кабелей. Витки спирали, образующие холодные и горячие зоны, соответственно, расположены рядом.The heater is made by winding the main and backup cables, bent in half. The heater is twisted into a spiral so that there is an alternation of turns of the main and backup cables, and the turns of each of the halves of the cables are sequentially alternated. The coils of the spiral forming cold and hot zones, respectively, are located nearby.

В местах сгибов кабели сплющены и наложены один на другой. Толщина двух сплющенных кабелей, наложенных один на другой, немногим превышает диаметр одного кабеля, измеренный в других местах, при этом площадь поперечного сечения токопроводящей жилы не меняется.In the places of bends, the cables are flattened and laid one on top of the other. The thickness of two flattened cables, laid one on top of the other, slightly exceeds the diameter of one cable, measured in other places, while the cross-sectional area of the conductive core does not change.

Кабель, из которого изготовлен нагреватель, представляет собой конструкцию из оболочки, выполненной из сплава стали - коррозионно- и жаростойкого, заполненной минеральной изоляцией, и токопроводящей жилы, расположенной внутри этой оболочки коаксиально.The cable from which the heater is made is a structure made of a sheath made of an alloy of steel - corrosion- and heat-resistant, filled with mineral insulation, and a conductive core located inside this sheath coaxially.

Выводы нагревателей выполнены холодными, располагаются под углом 90 градусов к диаметру оправки и чередуются - вывод первого кабеля, вывод второго кабеля и т.д.The findings of the heaters are made cold, are located at an angle of 90 degrees to the diameter of the mandrel and alternate - the output of the first cable, the output of the second cable, etc.

На Фиг.1 выполнено изображение нагревателя, на Фиг.2 - места сгибов кабеля.In Fig.1, the image of the heater is made, in Fig.2 - places of cable bends.

Пример выполнения.Execution example.

Нагреватель выполнен из двух одинаковых греющих кабелей, каждый из которых сложен пополам и скручен в спираль таким образом, что длина сложенного вдвое кабеля равна 6400±50 мм, длина зоны нагрева 336±±3 мм, длина средней части 25±2 мм, диаметр кабеля 3 мм, внутренний диаметр навивки 20±0,5 мм, длина холодных выводов 3200±80 мм. Уменьшение толщины кабеля в месте, в котором выполнен его сгиб пополам, осуществлено посредством плющения кабеля до толщины 1,5 мм, ширины 4 мм, при этом площадь жилы не меняется.The heater is made of two identical heating cables, each folded in half and twisted into a spiral so that the length of the doubled cable is 6400 ± 50 mm, the length of the heating zone is 336 ± 3 mm, the length of the middle part is 25 ± 2 mm, cable diameter 3 mm, the inner diameter of the winding 20 ± 0.5 mm, the length of the cold leads 3200 ± 80 mm. The reduction in the thickness of the cable at the place where it was bent in half was carried out by flattening the cable to a thickness of 1.5 mm, a width of 4 mm, while the area of the core does not change.

Материалы, из которых изготовлены кабели:Materials of which the cables are made:

оболочка - из сплава 08Х18Н10Т,shell - from alloy 08X18H10T,

минеральная изоляция - MgO или Аl₂О₃,mineral insulation - MgO or Al ₂ About ₃ ,

холодная зона токопроводящей жилы - из композиции меди и нихрома;cold zone of the conductive core - from the composition of copper and nichrome;

горячая зона - из сплава на основе никеля.hot zone - nickel based alloy.

Температура нагрева в горячей зоне достигает 500°С, при этом холодная зона имеет температуру окружающей среды.The heating temperature in the hot zone reaches 500 ° C, while the cold zone has an ambient temperature.

Claims

The heater of increased reliability, used in a confined space, made of a heating cable with alternating "cold" and "hot" zones, where the cable from which the heater is made is a shell structure made of an alloy of steel - corrosion and heat-resistant, filled with mineral insulation , and a conductive conductor located inside this shell coaxially, characterized in that the heater is made of two heating cables that duplicate each other, while each to undergarment is folded in two and twisted into a helix so that there is interleaving of turns of primary and backup cables being sequentially alternated turns of each half of cables; spiral turns forming cold zones or hot zones, respectively, are located nearby, and in the places of bends the cables are flattened and laid one on top of the other; each cable terminal is 90 ° from the previous and subsequent terminals and is cold.