RU92281U1 - EXPLOSION-PROOF ELECTRIC HEATER (OPTIONS) - Google Patents
EXPLOSION-PROOF ELECTRIC HEATER (OPTIONS) Download PDFInfo
- Publication number
- RU92281U1 RU92281U1 RU2009142792/22U RU2009142792U RU92281U1 RU 92281 U1 RU92281 U1 RU 92281U1 RU 2009142792/22 U RU2009142792/22 U RU 2009142792/22U RU 2009142792 U RU2009142792 U RU 2009142792U RU 92281 U1 RU92281 U1 RU 92281U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heating
- electric heater
- plate
- heater according
- control unit
- Prior art date
Links
Landscapes
- Central Heating Systems (AREA)
Abstract
1. Электронагреватель взрывозащищенный, включающий плоскую или другой конфигурации, отличной от плоской, нагревательную пластину, выполненную в виде размещенного между металлическими оболочками нагревательного элемента, заключенного в электроизоляцию, и соединительную коробку с размещенными в ней выводами нагревательного элемента, отличающийся тем, что электронагреватель дополнительно снабжен защитным кожухом, в котором установлена, по меньшей мере, одна нагревательная пластина, и дополнительно снабжен блоком управления, при этом нагревательный элемент выполнен в виде нагревательного пакета, состоящего из нагревательной проволоки, намотанной на миканитовую или слюдопластовую пластину, затем пропитанную связующим и обрамленную выполняющим функцию электроизоляции слоем миканитовой или слюдопластовой пластины, в последующем термообработанную, а обе металлические оболочки нагревательной пластины выполнены одинаковой или различной конфигурации в виде листов и/или в виде листов с выштамповкой, имеющих корытообразную форму с отогнутыми наружу полками, при этом указанные листы в пластине жестко соединены друг с другом по периметру посредством сварки или завальцовки, причем в нагревательной пластине между оболочками размещены в одной плоскости на расстоянии друг от друга, по меньшей мере, два электрически соединенных друг с другом нагревательных пакета, а пустоты внутри нагревательной пластины заполнены термостойким герметиком, при этом указанные оболочки в зоне указанного расстояния между пакетами имеют дополнительное соединение друг с другом посредством сварки, а выводы нагревательного элем1. Explosion-proof electric heater, including a flat or other configuration different from flat, a heating plate made in the form of a heating element placed between the metal shells, enclosed in electrical insulation, and a junction box with the findings of the heating element, characterized in that the electric heater is additionally equipped a protective casing in which at least one heating plate is installed, and is further provided with a control unit, while the heating element is made in the form of a heating bag, consisting of a heating wire wound on a micanite or mica plate, then impregnated with a binder and framed by an insulation layer of a micanite or mica plate, subsequently heat-treated, and both metal shells of the heating plate are made of the same or different configuration in in the form of sheets and / or in the form of sheets with stamping, having a trough-like shape with shelves bent outward, while The said sheets in the plate are rigidly connected to each other around the perimeter by welding or rolling, and in the heating plate between the shells at least two electrically connected to each other heating packages are placed in the same plane at a distance from each other, and voids inside the heating plate filled with heat-resistant sealant, while these shells in the area of the specified distance between the packages have an additional connection to each other by welding, and the conclusions of the heating element
Description
Изобретение относится к электротехнике, а именно к управляемому электротехническому оборудованию, и может быть использовано для обогрева взрывоопасных технологических и бытовых помещений категории В-1, В-1а, В-1г, а также шкафов КИПиА, кабин спецагрегатов, трубопроводов, емкостей, для нагрева принудительно движущихся воздушных сред в системах вентиляции, в тепловентиляторах и для подогрева твердых, жидких, газообразных продуктов в емкостях.The invention relates to electrical engineering, namely to controlled electrical equipment, and can be used for heating explosive technological and domestic premises of category V-1, V-1a, V-1g, as well as instrumentation cabinets, cabins of special units, pipelines, tanks, for heating forced air in ventilation systems, in fan heaters and for heating solid, liquid, gaseous products in containers.
Известен электронагреватель, работающий по принципу электроконвектора, содержащий нагревательные секции, вертикально установленные в защитном кожухе с зазором между ними и выполненные из каркаса в виде упругой пластины с наложенным на нее электроизолятором из мягкого и объемного материала и навитой с натягом поверх изоляционного материала нагревательной лентой - нагревательной проволоки (Патент РФ N 2070692, 20.12.1996).Known electric heater, operating on the principle of an electric convector, containing heating sections, vertically mounted in a protective casing with a gap between them and made of a frame in the form of an elastic plate with an insulator superimposed on it from soft and bulk material and wound with an interference fit over the insulation material with a heating tape - heating wire (RF Patent N 2070692, 12.20.1996).
Однако такая конструкция не отвечает требованиям взрывозащиты, т.к. нагревательные секции сверху открыты, что создает опасность заполнения свободных объемов и пустот внутри нагревательных секций взрывоопасной смесью, которая при ненормальных режимах работы электронагревателя (пробой изоляции, трещины и разрывы в электропроводах и электрических соединителях) может воспламениться от искр.However, this design does not meet the requirements of explosion protection, as the heating sections are open from above, which creates the danger of filling free volumes and voids inside the heating sections with an explosive mixture, which, under abnormal operating conditions of the electric heater (breakdown of insulation, cracks and breaks in the wires and electrical connectors), can ignite from sparks.
Также известны электронагреватели взрывозащищенные марок ОВЭ-4К и ОВЭ-4 (“Обогреватель электрический взрывозащищенный ОВЭ-4 МИКМ.681932.005ТУ”, выпускается ООО «Общемаш» г.Пересвет), которые представляют собой стационарный сухой электрорадиатор напольного типа с тремя трубчатыми нагревательными элементами - ТЭН. Каждый ТЭН заключен в оребренную стальной лентой стальную трубу 22 мм с толщиной стенки 3 мм. Концы труб герметично вварены в отверстия стоек корпуса. Токоподводящие шпильки ТЭН выходят в полости, образованные кожухами из стальной трубы Ж 133 мм с толщиной стенки 6 мм, приваренными с одной стороны герметичным швом к стойкам, а с другой стороны имеющими резьбу M125, в которую ввинчиваются крышки. Крышки, стальные кожуха, стойки корпуса и оребренные элементы образуют взрывонепроницаемую оболочку. Температура взрывонепроницаемой оболочки обогревателя в точке максимального разогрева не превышает 200°С, что исключает возможность воспламенения взрывоопасной смеси, которая может образоваться в отапливаемом помещении. Напряжение питания трехфазной сети 380 В подводится пятижильным кабелем (однофазной сети 220 В трехжильным) через вводное устройство. Кабель подводится непосредственно к зажимам нагревательных элементов. Нагревательные элементы зафиксированы от продольного перемещения с помощью втулки из кремнеорганической резины.Explosion-proof electric heaters of the OVE-4K and OVE-4 brands (“Electric explosion-proof heater OVE-4 MIKM.681932.005TU”, manufactured by LLC General Obschev, Peresvet), which are a stationary dry floor-mounted electric radiator with three tubular heating elements, are also known TEN. Each heater is enclosed in a steel pipe 22 mm finned with steel tape with a wall thickness of 3 mm. The ends of the pipes are hermetically welded into the holes of the struts of the housing. The current-carrying pins of the heating elements extend into the cavities formed by the casing of a steel pipe Ж 133 mm with a wall thickness of 6 mm, welded on one side with a seam to the uprights, and on the other hand, with M125 thread into which the covers are screwed. Covers, steel enclosures, housing racks and finned elements form an explosion-proof enclosure. The temperature of the explosion-proof heater shell at the maximum heating point does not exceed 200 ° C, which eliminates the possibility of ignition of an explosive mixture that may form in a heated room. The supply voltage of a three-phase 380 V network is supplied by a five-core cable (single-phase 220 V three-wire network) through an input device. The cable leads directly to the terminals of the heating elements. The heating elements are fixed against longitudinal movement by means of a sleeve made of organosilicon rubber.
Однако указанный известный нагреватель является технологически неудобным в эксплуатации ввиду отсутствия возможности простой операции по замене тена, т.к. труба последнего приварена.However, the specified known heater is technologically inconvenient in operation due to the lack of the possibility of a simple operation to replace the ten, because the pipe of the last is welded.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по назначению является электронагреватель взрывозащищенный (Патент РФ №28420 на полезную модель, от 18.06.2002), включающий плоскую нагревательную пластину, выполненную в виде размещенного между металлическими оболочками нагревательного элемента, заключенного в электроизоляцию, и клеммное устройство для подключения электронагревательного элемента к питающему кабелю (соединительную коробку), причем клеммное устройство выполнено в коробке в виде скобы, концы которой отформованы так, что образуют отверстие для ввода кабеля в виде разрезанного по образующей полого цилиндра, а для зажима кабеля использован хомут в месте его ввода. Однако указанный известный электронагреватель не обеспечивает высокую эксплуатационную надежность во взрывоопасных условиях, т.к. у него отсутствует блок управления, который бы контролировал нештатные режимы работы нагревателя. Это может привести к аварийной ситуации. Кроме того, этот нагреватель характеризуется недостаточной эксплуатационной надежностью, ввиду возможной потери герметичности нагревательной пластины из-за конструктивных особенностей, не предусматривающих многократные степени защиты. Вместе с этим, указанный электронагреватель имеет низкий температурный класс (до +135°С), что ограничивает область его применения.The closest to the proposed technical solution for the purpose is an explosion-proof electric heater (RF Patent No. 28420 for utility model dated 06/18/2002), including a flat heating plate made in the form of a heating element placed between the metal shells, enclosed in electrical insulation, and a terminal device for connecting electric heating element to the power cable (junction box), and the terminal device is made in the box in the form of a bracket, the ends of which are molded so that form a hole for cable entry in the form of a hollow cylinder cut along the generatrix, and a cable clamp was used to clamp the cable at the point of its entry. However, the specified known electric heater does not provide high operational reliability in explosive conditions, because he does not have a control unit that would control abnormal operating modes of the heater. This can lead to an emergency. In addition, this heater is characterized by insufficient operational reliability, due to the possible loss of tightness of the heating plate due to design features that do not provide for multiple degrees of protection. Along with this, the specified electric heater has a low temperature class (up to + 135 ° C), which limits its scope.
Единый технический результат, достигаемый предлагаемыми вариантами полезной модели, заключается в повышении удобства при эксплуатации, эксплуатационной надежности и безопасности во взрывоопасных условиях при температурах до 300°С за счет придания монолитности и повышения герметичности нагревательных элементов, а значит - и нагревательных пластин, снижения риска пробоя изоляции, исключения трещин и разрывов электрической проводников и значительного снижения риска замыкания электронагревательного элемента, за счет обеспечения управлением тепловым и временным режимами с помощью блока управления.The unified technical result achieved by the proposed variants of the utility model is to increase operating comfort, operational reliability and safety in explosive conditions at temperatures up to 300 ° C by imparting solidity and increasing the tightness of the heating elements, and hence the heating plates, reducing the risk of breakdown isolation, elimination of cracks and ruptures of electrical conductors and a significant reduction in the risk of short circuit of the electric heating element, by providing control HAND thermal regimes and time by the control unit.
Указанный технический результат достигается предлагаемыми вариантами электронагревателя взрывозащищенного, включающего плоскую или другой конфигурации, отличной от плоской, нагревательную пластину, выполненную в виде размещенного между металлическими оболочками нагревательного элемента, заключенного в электроизоляцию, и соединительную коробку с размещенными в ней выводами нагревательного элемента, при этом по первому варианту электронагреватель дополнительно снабжен защитным кожухом, в котором установлена, по меньшей мере, одна нагревательная пластина, и дополнительно снабжен блоком управления, при этом нагревательный элемент выполнен в виде нагревательного пакета, состоящего из нагревательной проволоки, намотанной на миканитовую или слюдопластовую пластину, затем пропитанную связующим, и обрамленную выполняющим функцию электроизоляции слоем миканитовой или слюдопластовой пластины, в последующем термообработанную, а обе металлические оболочки нагревательной пластины выполнены одинаковой или различной конфигурации в виде листов и/или в виде листов с выштамповкой, имеющих корытообразную форму с отогнутыми наружу полками, при этом указанные листы в пластине жестко соединены друг с другом по периметру посредством сварки или завальцовки, причем в нагревательной пластине между оболочками размещены в одной плоскости на расстоянии друг от друга, по меньшей мере, два электрически соединенных друг с другом нагревательных пакета, а пустоты внутри нагревательной пластины заполнены термостойким герметиком, при этом указанные оболочки в зоне указанного расстояния между пакетами имеют дополнительное соединение друг с другом посредством сварки, а выводы нагревательного элемента через соединительную коробку соединены с блоком управления, который жестко закреплен на кожухе или размещен автономно от кожуха на электрическом кабеле, соединяющим соединительную коробку с блоком управления; а по второму варианту электронагреватель дополнительно снабжен защитным кожухом, в котором установлена, по меньшей мере, одна нагревательная пластина, и дополнительно снабжен блоком управления, при этом нагревательный элемент выполнен в виде нагревательного пакета, состоящего из нагревательной проволоки, намотанной на миканитовую или слюдопластовую пластину, затем пропитанную связующим, и обрамленную выполняющим функцию электроизоляции слоем миканитовой или слюдопластовой пластины, в последующем - термообработанную, а обе металлические оболочки нагревательной пластины выполнены одинаковой или различной конфигурации в виде листов и/или в виде листов с выштамповкой, имеющих, корытообразную форму с отогнутыми наружу полками, при этом указанные листы в пластине жестко соединены друг с другом по периметру посредством сварки или завальцовки, причем в нагревательной пластине между оболочками размещен один нагревательный пакет, а пустоты внутри нагревательной пластины заполнены термостойким герметиком, и выводы нагревательного элемента через соединительную коробку соединены с блоком управления, который жестко закреплен на кожухе или размещен автономно от кожуха на электрическом кабеле, соединяющим соединительную коробку с блоком управления.The specified technical result is achieved by the proposed versions of the explosion-proof electric heater, including a flat or other configuration, different from a flat one, a heating plate made in the form of a heating element placed between the metal shells, enclosed in electrical insulation, and a junction box with the findings of the heating element, In the first embodiment, the electric heater is additionally equipped with a protective casing in which at least one a heating plate, and is additionally equipped with a control unit, wherein the heating element is made in the form of a heating bag consisting of a heating wire wound on a micanite or mica plate, then impregnated with a binder, and framed by an insulation layer with a micanite or mica plate, subsequently heat-treated, and both metal shells of the heating plate are made of the same or different configuration in the form of sheets and / or in the form of sheets with a higher atmovka, having a trough-like shape with shelves bent outward, while these sheets in the plate are rigidly connected to each other around the perimeter by welding or rolling, and at least two electrically placed in the heating plate between the shells in the same plane at a distance from each other the heating bags connected to each other, and the voids inside the heating plate are filled with heat-resistant sealant, while these shells have an additional connection with each other by welding, and the conclusions of the heating element through the junction box are connected to the control unit, which is rigidly fixed to the casing or placed independently from the casing on an electric cable connecting the junction box to the control unit; and in the second embodiment, the electric heater is additionally equipped with a protective casing in which at least one heating plate is installed, and is further provided with a control unit, wherein the heating element is made in the form of a heating bag consisting of a heating wire wound on a micanite or mica plate, then impregnated with a binder, and framed by a function of electrical insulation, a layer of a micanite or mica plate, subsequently heat-treated, and both metallic The shells of the heating plate are made of the same or different configuration in the form of sheets and / or in the form of stamping sheets having a trough-like shape with the shelves bent outward, and these sheets in the plate are rigidly connected to each other around the perimeter by welding or rolling, and one heating bag is placed between the shells of the heating plate, and the voids inside the heating plate are filled with heat-resistant sealant, and the conclusions of the heating element through the junction box oedineny with a control unit which is rigidly secured on the casing or arranged independently of the housing to the electric cable connecting the junction box to the control unit.
В преимущественном выполнении по обоим вариантам:In the predominant implementation of both options:
- блок управления жестко закреплен на защитном кожухе в наименее нагреваемой зоне.- the control unit is rigidly fixed to the protective casing in the least heated area.
- в качестве термостойкого герметика электронагреватель содержит нейтральный силиконовый термостойкий герметик типа ПЭНТЭЛАСТ-110 или ВГО или КЛТ-1.- as a heat-resistant sealant, the electric heater contains a neutral silicone heat-resistant sealant of the type PENTELAST-110 or VGO or KLT-1.
- нагревательная пластина зафиксирована в кожухе с возможностью ее замены посредством жесткого или подпружиненного закрепления противоположных торцев пластины в пазах соединительной коробки и в пазах оппозитно установленного относительно этой коробки вспомогательного элемента.- the heating plate is fixed in the casing with the possibility of its replacement by rigid or spring-loaded fixing of the opposite ends of the plate in the grooves of the junction box and in the grooves of the auxiliary element oppositely mounted relative to this box.
- в качестве вспомогательного элемента электронагреватель содержит пластину с пазами или пластину в виде гребенки.- as an auxiliary element, the electric heater contains a plate with grooves or a plate in the form of a comb.
- блок управления состоит из системы терморегулирования и из системы термоограничения.- the control unit consists of a temperature control system and a thermal limitation system.
- система терморегулирования блока управления, выполняющая функцию теплового предохранителя, обеспечивающего возвращение нагревателя самостоятельно в исходное состояние, функционально состоит из датчика температуры, регулятора температуры, исполнительного устройства.- the temperature control system of the control unit, which performs the function of a thermal fuse, which ensures that the heater returns to its original state, functionally consists of a temperature sensor, temperature controller, actuator.
- система термоограничения блока управления, выполняющая функцию теплового предохранителя, не обеспечивающего возвращение нагревателя самостоятельно в исходное состояние, функционально состоит из датчика температуры, регулятора температуры, цепи самоблокировки, исполнительного устройства, или состоит из датчика температуры, регулятора температуры, цепи токов утечки, устройства защитного отключения.- the thermal control system of the control unit, which performs the function of a thermal fuse that does not independently return the heater to its original state, functionally consists of a temperature sensor, temperature controller, self-locking circuit, actuator, or consists of a temperature sensor, temperature controller, leakage current circuit, protective device shutdowns.
- при наличии в электронагревателе нагревательных пластин числом более двух, они установлены в кожухе с зазором друг к другу.- if there are more than two heating plates in the electric heater, they are installed in the casing with a gap to each other.
- при соединении оболочек нагревательной пластины по периметру друг с другом посредством сварки или завальцовки, на концевые участки одной из оболочек по периметру предварительно наносят герметик.- when connecting the shells of the heating plate along the perimeter with each other by welding or rolling, a sealant is preliminarily applied to the end sections of one of the shells around the perimeter.
- защитный кожух выполнен частично или полностью перфорированным для улучшения теплоотдачи.- the protective casing is made partially or completely perforated to improve heat transfer.
- в качестве нагревательной проволоки электронагреватель содержит проволоку прямоугольного сечения, например, нихромовую.- as a heating wire, the electric heater contains a rectangular wire, for example, nichrome wire.
Поставленный технический результат достигается за счет следующего.The technical result is achieved due to the following.
Введение в конструкцию электронагревателя защитного кожуха, обеспечивает защиту окружающих от ожога, т.к. по санитарным требованиям, части оборудования, доступные для прикосновения человеком, должны иметь температуру не выше 85°С. Это повышает безопасность. Наличие перфорации в стенках кожуха повышает теплоотдачу и защищает нагревательные пластины от перегрева.The introduction of a protective cover into the design of the electric heater provides protection to others from burns, as According to sanitary requirements, parts of equipment accessible for human touch should have a temperature of no higher than 85 ° C. This increases safety. The presence of perforation in the walls of the casing increases the heat transfer and protects the heating plates from overheating.
Выполнение нагревательного элемента в виде нагревательного пакета, состоящего из нагревательной проволоки, в преимущественном враианте прямоугольного сечения, намотанной на миканитовую или слюдопластовую пластину, в последующем пропитанную связующим (например, диаммонийфосфатным или алюмофосфатным) и обрамленную выполняющим функцию электроизоляции слоем миканитовой или слюдопластовой пластины, в последующем - термообработанную (обычно при температуре +500°С в течение 1,5 мин), обеспечивает создание эксплуатационно надежной конструкции этого элемента с высокой степенью защиты от вредного воздействия, исключающую вероятность замыкания. Кроме того, возможно оборачивание пакета двумя слоями слюдобумаги, что тоже повышает степень защиты. Вместе с этим, упрощается сборка нагревательной пластины электронагревателя, т.к. в нее закладывается уже готовый пакет. Использование при этом в качестве каркаса для проволоки миканитовой или слюдопластовой пластины (эти материалы являются диэлектриками с высокими диэлектрическими свойствами и термостойкими до температуры 700°С), обеспечивает наряду с их высокими электроизоляционными свойствами и их хорошую совместимость с рядом связующих и термостойким герметиком без проявления каких-либо физико-химических процессов, которые могут повлиять на электрические качества всего пакета.The implementation of the heating element in the form of a heating bag, consisting of a heating wire, in the preferred variant of a rectangular cross section, wound on a micanite or mica plate, subsequently impregnated with a binder (for example, diammonium phosphate or aluminophosphate) and framed by an insulation layer with a micanite or micaceous layer - heat-treated (usually at a temperature of + 500 ° C for 1.5 min), ensures the creation of an operationally reliable structure ns of the element with a high degree of protection from the harmful effects, eliminates the possibility of closure. In addition, it is possible to wrap the bag in two layers of mica paper, which also increases the degree of protection. Along with this, assembly of the heating plate of the electric heater is simplified, because the ready-made package is laid in it. The use of a micanite or mica plate as a wire frame (these materials are dielectrics with high dielectric properties and heat-resistant up to a temperature of 700 ° C), provides along with their high electrical insulation properties and their good compatibility with a number of binders and heat-resistant sealant without manifesting any any physical and chemical processes that may affect the electrical quality of the entire package.
Благодаря тому, что обе металлические оболочки нагревательной пластины выполняются одинаковыми или могут иметь различную конфигурацию в виде листов и/или в виде листов с выштамповкой, имеющих, корытообразную форму с отогнутыми наружу полками, жестко связанных по периметру посредством сварки, например, точечной или контактной, или завальцовки, появляется возможность, во-первых, размещать между ними нагревательные пакеты различной толщины, а значит - мощности, во-вторых, для лучшей электрозащищенности пустоты между ними (т.е. внутри нагревательной пластины) заполнять различным объемом термостойкого нейтрального герметика, в-третьих, обеспечить высокую надежность герметизации нагревательной пластины при сварке или завальцовке периметра оболочек, степень которой будет еще выше при предварительном нанесении на концевые части оболочки по периметру термостойкого герметика. В качестве последнего можно использовать, например, нейтральный силиконовый термостойкий герметик типа ПЭНТЭЛАСТ-110 или ВГО или КЛТ-1. Использование связующего и герметиков высокой термостойкости до 300°С обеспечивает и расширение температурного класса электронагревателя до этой температуры, что повышает его функциональные возможности.Due to the fact that both metal shells of the heating plate are identical or can have a different configuration in the form of sheets and / or in the form of sheets with stamping, having a trough-like shape with shelves bent outward, rigidly connected around the perimeter by welding, for example, spot or contact, or rolling, it becomes possible, firstly, to place heating packets of different thicknesses between them, which means power, and secondly, for better electrical protection of voids between them (i.e. inside filling plate) to fill with a different volume of heat-resistant neutral sealant, and thirdly, to ensure high reliability of sealing the heating plate when welding or rolling the perimeter of the shells, the degree of which will be even higher when preliminary applied to the end parts of the shell around the perimeter of the heat-resistant sealant. As the latter, you can use, for example, neutral silicone heat-resistant sealant type PENTELAST-110 or VGO or KLT-1. The use of a binder and sealants of high heat resistance up to 300 ° C ensures the expansion of the temperature class of the electric heater to this temperature, which increases its functionality.
Использование в качестве оболочек металлических листов одинаковой конфигурации также позволяет создать качественную конструкцию нагревательной пластины за счет их герметичного соединения, да еще в присутствии термостойкого герметика. Учитывая, что толщина нагревательного пакета может колебаться до 2 мм, то он гарантированно может быть установлен между этими оболочками. Все вышеуказанное повышает эксплуатационную надежность и безопасность работы заявляемого электронагревателя во взрывоопасных условиях, т.к. имеется несколько степеней защиты нагревательного элемента.The use of metal sheets of the same configuration as shells also allows you to create a high-quality design of the heating plate due to their tight connection, and even in the presence of heat-resistant sealant. Given that the thickness of the heating bag can vary up to 2 mm, it can be guaranteed to be installed between these shells. All of the above increases the operational reliability and safety of the inventive electric heater in explosive conditions, because There are several degrees of protection for the heating element.
Также на эту цель работает и то, что по первому варианту в нагревательной пластине между оболочками размещены в одной плоскости на расстоянии друг от друга, по меньшей мере, два электрически соединенных друг с другом нагревательных пакета, и при этом указанные оболочки в зоне указанного расстояния между пакетами имеют дополнительное соединение друг с другом посредством сварки, например, точечной или контактной. Благодаря такому дополнительному соединению оболочек, повышается не только прочность и герметичность нагревательной пластины, но и благодаря тому, что при указанной сварке будут выполнены выступы в одной из оболочек (чтобы обеспечить контакт со второй оболочкой), обеспечивается уплотнение пакетов и термостойкого герметика в пустотах пластины, что создает условия равномерности нагрева по всей поверхности пластины с исключением перегрева. В результате повышается надежность и срок безаварийной работы всего электронагревателя в сложных взрывоопасных условиях.Also, for this purpose, it also works that, according to the first embodiment, in the heating plate between the shells, at least two heating packages electrically connected to each other are placed in the same plane at a distance from each other, while said shells are in the area of the specified distance packages have an additional connection with each other by welding, for example, spot or contact. Due to this additional connection of the shells, not only the strength and tightness of the heating plate is increased, but also due to the fact that during this welding the protrusions in one of the shells will be made (to ensure contact with the second shell), the packages and heat-resistant sealant in the voids of the plate are sealed, which creates uniform heating conditions over the entire surface of the plate with the exception of overheating. The result is increased reliability and trouble-free operation of the entire electric heater in difficult explosive conditions.
Использование в конструкции нагревательной пластины по второму варианту по одному нагревательному пакету также обеспечивает ее надежность работы за счет простоты и гарантированности равномерного нагрева поверхности.The use in the design of the heating plate according to the second embodiment, one heating bag also ensures its reliability due to the simplicity and the guarantee of uniform heating of the surface.
Наличие в электронагревателе соединительной коробки, через которую выводы нагревательного элемента соединены с блоком управления, позволяет защитить эти выводы от вредного влияния, а также гарантирует исключение замыкания и искрообразование, что обеспечивает качественную работу электронагревателя во взрывоопасное среде.The presence of a junction box in the heater through which the terminals of the heating element are connected to the control unit allows these conclusions to be protected from harmful effects, and also ensures the exclusion of short circuits and sparking, which ensures high-quality operation of the heater in an explosive atmosphere.
Благодаря тому, что предлагаемый электронагреватель содержит блок управления, в преимущественном варианте состоящий из системы терморегулирования и из системы термоограничения, повышается уровень безопасности работы в различных условиях, в том числе - нештатных и аварийных. При этом система термоограничения может быть выполнена в виде двух схем, одна из которых функционально состоит из датчика температуры, регулятора температуры, цепи самоблокировки, исполнительного устройства, или состоит из датчика температуры, регулятора температуры, цепи токов утечки, устройства защитного отключения, а вторая может состоять из датчика температуры, регулятора температуры, цепи токов утечки, устройства защитного отключения, и обеспечивает отключение электронагревателя от сети при нагреве выше допустимой. А система терморегулирования, состоящая из датчика температуры, регулятора температуры, исполнительного устройства, обеспечивает выполнение функции теплового предохранителя, обеспечивающего возвращение нагревателя самостоятельно в исходное состояние после устранения причин, повлекших аварийное повышение температуры (т.е. нагреватель, если в нем не произошло замыкание, благодаря этой системе можно снова запустить в ход путем снятия и повторной подачи напряжения питания на него). Таким образом, указанный блок управления гарантировано исключает технологически опасный перегрев узлов электронагревателя, обеспечивает безопасность работы, что ведет к высокой эксплуатационной и технологической надежности предлагаемого электронагревателя.Due to the fact that the proposed electric heater contains a control unit, preferably consisting of a thermal control system and a thermal limiting system, the level of operational safety under various conditions, including emergency and emergency conditions, is increased. In this case, the temperature limiting system can be made in the form of two circuits, one of which functionally consists of a temperature sensor, temperature controller, self-locking circuit, actuator, or consists of a temperature sensor, temperature controller, leakage current circuit, residual current device, and the second can consist of a temperature sensor, temperature controller, circuit of leakage currents, protective shutdown device, and ensures that the electric heater is disconnected from the network when heating is higher than permissible. And the temperature control system, consisting of a temperature sensor, temperature regulator, actuator, provides the function of a thermal fuse, which ensures that the heater returns to its original state after eliminating the causes of an emergency temperature increase (i.e., the heater, if there was no short circuit in it, thanks to this system, it is possible to start up again by removing and re-supplying the supply voltage to it). Thus, the specified control unit is guaranteed to exclude technologically dangerous overheating of the electric heater units, ensures operational safety, which leads to high operational and technological reliability of the proposed electric heater.
Размещение указанного блока управления жестко закрепленным на кожухе или размещенным автономно от кожуха на электрическом кабеле, соединяющим соединительную коробку с блоком управления и далее с сетью электропитания, обеспечивает свободу компоновки в зависимости от технологических требований. При жестком закреплении этого блока на защитном кожухе, рекомендуется его устанавливать в наименее нагреваемой зоне для исключения его термоповреждения. При автономном размещении этот блок может быть размещен, например, на стене помещения.The placement of the specified control unit is rigidly fixed to the casing or placed independently from the casing on an electric cable connecting the junction box to the control unit and further to the power supply network, provides freedom of layout depending on technological requirements. If this unit is rigidly fixed to the protective casing, it is recommended to install it in the least heated zone to prevent its thermal damage. When self-contained, this unit can be placed, for example, on the wall of the room.
Нагревательную пластину (или несколько нагревательных пластин) рекомендуется устанавливать в кожухе вертикально и фиксировать в кожухе (с обеспечением возможности ее замены в случае выхода из строя, что повышает удобство обслуживания) посредством жесткого или подпружиненного закрепления противоположных торцов пластины в пазах соединительной коробки и в пазах оппозитно установленного относительно этой коробки вспомогательного элемента. Жесткое закрепление обеспечивается посредством винтов, а подпружиненное - посредством изогнутых пластин, установленных в пазах. Причем последнее соединение более предпочтительно, т.к. обеспечивает некоторую свободу пластине, что особенно важно при работе в электронагревателе, когда пластина в зависимости от нагрева или охлаждения будет подвержена растяжению или сжатию. Это также может влиять на эксплуатационную надежность.It is recommended to install the heating plate (or several heating plates) vertically in the casing and fix it in the casing (with the possibility of replacing it in case of failure, which increases the ease of maintenance) by rigidly or spring-loaded fixing the opposite ends of the plate in the grooves of the junction box and in the grooves opposite installed relative to this box auxiliary element. Rigid fastening is provided by means of screws, and spring-loaded by means of curved plates installed in the grooves. Moreover, the latter compound is more preferable, because provides some freedom to the plate, which is especially important when working in an electric heater, when the plate is subject to tension or compression, depending on heating or cooling. It may also affect operational reliability.
При наличии в электронагревателе нагревательных пластин числом более двух, рекомендуется их установка в кожухе с зазором друг к другу для исключения перегрева и увеличения срока службы.If there are more than two heating plates in the electric heater, it is recommended that they be installed in the casing with a gap to each other to prevent overheating and increase the service life.
Выполнение защитного кожуха частично или полностью перфорированным обеспечивает не только улучшение теплоотдачи, но и исключает перегрев, что влияет на надежность работы.The implementation of the protective casing partially or fully perforated provides not only improved heat transfer, but also eliminates overheating, which affects the reliability of the work.
Использование в качестве нагревательной проволоки в пакете, размещаемого в нагревательной пластине, проволоки прямоугольного сечения, позволяет изготовить более плоскую конструкцию пакета без ущерба для его электробезопасности, что обеспечит возможность создания нагревательных пластин различной конфигурации (например, вогнутой, выпуклой) в зависимости от технологических требований, при сохранении высокой степени защиты от взрывоопасных сред. А использование при этом, например, нихромовой проволоки, обеспечит доступность материалов и гарантирует высокую надежность.The use of rectangular wire as a heating wire in a package placed in a heating plate allows a more flat design of the package without compromising its electrical safety, which will make it possible to create heating plates of various configurations (for example, concave, convex) depending on technological requirements, while maintaining a high degree of protection against explosive atmospheres. And the use of, for example, nichrome wire, will ensure the availability of materials and guarantees high reliability.
Таким образом, все узлы и конструктивные особенности обоих вариантов предлагаемого электронагревателя направлены на повышение эксплуатационной надежности и безопасности работы во взрывоопасных условиях.Thus, all the nodes and design features of both options of the proposed electric heater are aimed at improving operational reliability and safety in explosive conditions.
Предлагаемые варианты полезной модели иллюстрируются чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид предлагаемого электронагревателя; на фиг.2 - внутреннее устройство нагревательной пластины по первому варианту; фиг.3 - внутреннее устройство нагревательной пластины по второму варианту; на фиг.4 - поперечные разрезы нагревательной пластины с различными или одинаковыми по конфигурациям оболочками; на фиг.5 - блочная схема блока управления.The proposed options for a utility model are illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a General view of the proposed electric heater; figure 2 - the internal structure of the heating plate according to the first embodiment; figure 3 - the internal structure of the heating plate according to the second embodiment; figure 4 is a transverse section of a heating plate with different or identical shell configurations; figure 5 is a block diagram of a control unit.
Заявляемый электронагреватель содержит защитный кожух 1, который может быть выполнен с перфорационными отверстиями 2 для лучшего теплообмена, установленные внутри него нагревательные пластины 3, соединительную коробку 4 для электрического соединения выведенных из пластин выводов 5 нагревательных элементов и блок управления 6, состоящий из системы терморегулирования и из системы термоограничения. Нагревательная пластина 3 выполнена из двух герметично соединенных оболочек 7 и 8 или 9 и 10, между которыми размещен один нагревательный элемент (по второму варианту фиг.3) или по меньшей мере два нагревательных элемента (по первому варианту фиг.2). Оболочки 7 и 8 или 9 и 10 в нагревательной пластине по обоим вариантам (фиг.4) могут быть выполнены или в виде одинаковых по конфигурации металлических листов (фиг.4 рис.б и в), например, обе просто листы, или обе оболочки с выштамповкой или различной конфигурации (фиг.4 рис.а и г), например, одна 7 из которых имеет корытообразную форму с отогнутыми наружу по всему периметру полками 11, а вторая оболочка 8 представляет собой плоский лист, который жестко связан с указанными полками посредством сварки, например, точечной или контактной, или завальцовки 12. Перед соединением на указанные полки наносят термостойкий герметик 13 (например, типа ПЭНТЭЛАСТ-110 или ВГО или КЛТ-1, или другие), равномерной полосой 2×2 мм.The inventive electric heater contains a protective casing 1, which can be made with perforations 2 for better heat exchange, heating plates 3 installed inside it, a junction box 4 for electrical connection of the heating element leads 5 removed from the plates, and a control unit 6, consisting of a temperature control system and thermal limiting systems. The heating plate 3 is made of two hermetically connected shells 7 and 8 or 9 and 10, between which there is one heating element (according to the second embodiment of FIG. 3) or at least two heating elements (according to the first embodiment of FIG. 2). The shells 7 and 8 or 9 and 10 in the heating plate according to both options (Fig. 4) can be made either in the form of identical metal sheets in the configuration (Fig. 4, fig. B and c), for example, both are simply sheets, or both shells with stamping or various configurations (Fig. 4, fig. a and d), for example, one 7 of which has a trough-like shape with shelves 11 bent outward around the entire perimeter, and the second shell 8 is a flat sheet that is rigidly connected to these shelves by welding, for example, spot or contact, or rolling 12. Before joining, heat-resistant sealant 13 (for example, PENTELAST-110 or VGO or KLT-1, or others) is applied to the indicated shelves with a uniform strip of 2 × 2 mm.
Нагревательный элемент, размещаемый между указанными оболочками, выполнен в виде нагревательного пакета 14, состоящего из нагревательной проволоки 15, в преимущественном варианте, прямоугольного сечения, например, нихромовой проволоки марки Х20Н80-Н 0,7×0,1, намотанной на миканитовую ТПФ-1.0 (ТУ 21-25-30-79) или слюдопластовую ИТПФА-1.0 (ТУ 3492-009-00284397) пластину 16, в последующем пропитанную связующим (например, диаммонийфосфатным или алюмофосфатным связующим), и сверху обрамленную по меньшей мере, одним слоем миканитовой или слюдопластовой пластиной 17, выполняющим функцию электроизоляции, и термообработанную горячим прессованием (обычно при температуре +500°С в течение 1,5 мин). Возможно также размещение поверх пакета оболочки 18 из одного или двух слоев слюдобумаги, пропитанной указанным выше связующим (во всех вариантах).The heating element placed between these shells is made in the form of a heating bag 14, consisting of a heating wire 15, in the preferred embodiment, a rectangular cross-section, for example, nichrome wire grade X20H80-H 0.7 × 0.1, wound on microfiber TPF-1.0 (TU 21-25-30-79) or mica-plastic ITPFA-1.0 (TU 3492-009-00284397) plate 16, subsequently impregnated with a binder (for example, diammonium phosphate or aluminophosphate binder), and on top framed with at least one layer of micanite or mica plate 17, in suppl function of electric insulation, and heat-treated by hot pressing (usually at a temperature of + 500 ° C for 1.5 min). It is also possible placement on top of the package shell 18 of one or two layers of mica paper, impregnated with the above binder (in all versions).
В нагревательной пластине 3 между оболочками по второму варианту размещены по одному нагревательному пакету 14, а по первому варианту - в одной плоскости на расстоянии 19 друг от друга, по меньшей мере, два нагревательных пакета 14. А пустоты внутри нагревательной пластины 3 по всем вариантам заполнены термостойким герметиком 20. При этом указанные оболочки по первому варианту в зоне указанного расстояния 19 между пакетами 14 имеют дополнительное соединение 21 друг с другом посредством сварки, например, точечной или контактной. А выводы 5 нагревательного элемента (выводы проволоки), заключенные во фторопластовую трубку 22, через соединительную коробку 4 соединены с блоком управления 6.In the heating plate 3 between the shells, according to the second embodiment, one heating bag 14 is placed, and according to the first embodiment, at least two heating bags 14 are located in the same plane at a distance of 19 from each other 14. And the voids inside the heating plate 3 are filled in all cases heat-resistant sealant 20. Moreover, these shells according to the first embodiment in the area of the specified distance 19 between the packages 14 have an additional connection 21 to each other by welding, for example, spot or contact. And the conclusions 5 of the heating element (wire leads), enclosed in a fluoroplastic tube 22, through a junction box 4 are connected to the control unit 6.
Нагревательная пластина 3 зафиксирована в кожухе 1 (с возможностью ее замены) посредством жесткого или подпружиненного закрепления противоположных торцев 23 и 24 пластины в пазах 25 соединительной коробки 4 и в пазах 26 оппозитно установленного относительно этой коробки вспомогательного элемента 27, который может быть выполнен в виде пластины с пазами или пластины в виде гребенки.The heating plate 3 is fixed in the casing 1 (with the possibility of its replacement) by rigidly or spring-loaded fixing the opposite ends 23 and 24 of the plate in the grooves 25 of the junction box 4 and in the grooves 26 of the auxiliary element 27, which is opposite to the box, which can be made in the form of a plate with grooves or comb-shaped plates.
Блок управления 6 соединен с соединительной коробкой 4 и может быть жестко закреплен на защитном кожухе 1 (причем в преимущественном варианте блок управления 6 размещен на защитном кожухе 1 в наименее нагреваемой зоне) или может быть размещен автономно от кожуха 1 на электрическом кабеле (на чертеже не показан), соединяющим соединительную коробку 4 с блоком управления 6.The control unit 6 is connected to the junction box 4 and can be rigidly mounted on the protective casing 1 (and in the preferred embodiment, the control unit 6 is placed on the protective casing 1 in the least heated zone) or can be placed independently from the casing 1 on an electric cable (not shown shown) connecting the junction box 4 to the control unit 6.
Блок управления 6 может, например, состоять из системы терморегулирования и системы термоограничения. Система терморегулирования блока управления, выполняющая функцию теплового предохранителя, обеспечивающего возвращение нагревателя самостоятельно в исходное состояние, функционально состоит из датчика 28 температуры, регулятора 29 температуры, исполнительного устройства 30. Система термоограничения блока управления, выполняющая функцию теплового предохранителя, не обеспечивающего возвращение нагревателя самостоятельно в исходное состояние, функционально состоит из датчика 31 температуры, регулятора 32 температуры, цепи самоблокировки 33, исполнительного устройства 34, или состоит из датчика 35 температуры, регулятора 36 температуры, цепи 37 токов утечки, устройства защитного отключения (УЗО) 38. Цепь 37 токов утечки при срабатывании замыкает фазный проводник через резистор на нулевой защитный проводник, вызывая протекание в нем токов больше значения уставки УЗО 38.The control unit 6 may, for example, consist of a temperature control system and a thermal limitation system. The temperature control system of the control unit, which performs the function of a thermal fuse, which ensures that the heater returns to its original state, functionally consists of a temperature sensor 28, a temperature controller 29, an actuator 30. The temperature control system of the control unit, which performs the function of a thermal fuse, does not ensure that the heater returns to its original state state, functionally consists of a temperature sensor 31, a temperature controller 32, a self-locking circuit ki 33, actuator 34, or consists of a temperature sensor 35, temperature controller 36, circuit 37 of leakage currents, residual current device (RCD) 38. A circuit 37 of leakage currents when triggered closes the phase conductor through a resistor to the neutral protective conductor, causing leakage in there are more currents than the setting value of the RCD 38.
Работает предлагаемый взрывозащищенный электронагреватель следующим образом. Размещают указанный электронагреватель, например, в помещении газоперекачивающей станции или в помещении узлов учета нефти, т.е. в условиях, предполагающих взрывоопасность. При включении в электросеть переменного тока с частотой 50 Гц и с напряжением 220-380 В питающего кабеля происходит нагревание проволоки 15 в нагревательном пакете 14, а значит нагрев всей пластины 3. Для создания более мощного электронагревателя размещают в кожухе 1 ряд пластин 3, установленных вертикально в пазах 25 соединительной коробки 4 и в пазах 26 вспомогательного элемента 27. При нагреве тепло распространяется вверх через перфорационные отверстия 2 защитного кожуха 1, нагревая необходимый объект. При нагреве нагревательных элементов выше температуры уставки системы терморегулирования, например, при перекрытии перфорационных отверстий или при высокой температуре окружающей среды, происходит отключение нагревателя с последующим автоматическим включением после остывания. При возникновении ненормального режима работы, например при отказе системы терморегулирования с последующим нагревом нагревательных пластин выше температуры уставки системы термоограничения, происходит безвозвратное отключение нагревателя.The proposed explosion-proof electric heater works as follows. The specified electric heater is placed, for example, in the room of a gas pumping station or in the room of oil metering units, i.e. in hazardous environments. When an AC cable with a frequency of 50 Hz and a voltage of 220-380 V is connected to the power supply network, the wire 15 is heated in the heating package 14, which means that the entire plate 3 is heated. To create a more powerful electric heater, 1 row of plates 3 are installed vertically in the casing in the grooves 25 of the junction box 4 and in the grooves 26 of the auxiliary element 27. When heated, heat spreads upward through the perforation holes 2 of the protective casing 1, heating the desired object. When the heating elements are heated above the temperature setpoint of the thermal control system, for example, when the perforation holes are closed or at high ambient temperature, the heater turns off and then automatically turns on after cooling. In the event of an abnormal mode of operation, for example, in the event of a failure of the temperature control system followed by heating of the heating plates above the setpoint temperature of the thermal limiting system, the heater switches off permanently.
Благодаря тому, что нагревательные пластины в предлагаемом электронагревателе выполнены с высокой степенью герметичности и установлены внутри кожуха без нарушения целостности оболочек пластины, а также благодаря наличию блока управления с двумя системами защиты, будет обеспечена высокая степень надежности и безопасности его работы даже в самых сложных взрывоопасных условиях.Due to the fact that the heating plates in the proposed electric heater are made with a high degree of tightness and are installed inside the casing without violating the integrity of the plate shells, and also due to the presence of a control unit with two protection systems, a high degree of reliability and safety of its operation will be ensured even in the most difficult explosive conditions .
Claims (24)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009142792/22U RU92281U1 (en) | 2009-11-19 | 2009-11-19 | EXPLOSION-PROOF ELECTRIC HEATER (OPTIONS) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009142792/22U RU92281U1 (en) | 2009-11-19 | 2009-11-19 | EXPLOSION-PROOF ELECTRIC HEATER (OPTIONS) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU92281U1 true RU92281U1 (en) | 2010-03-10 |
Family
ID=42135892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009142792/22U RU92281U1 (en) | 2009-11-19 | 2009-11-19 | EXPLOSION-PROOF ELECTRIC HEATER (OPTIONS) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU92281U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2444863C1 (en) * | 2011-02-02 | 2012-03-10 | Александр Максимович Поплаухин | Explosion-proof electric heater with inbuilt electronic control system |
| WO2021021003A1 (en) * | 2019-08-01 | 2021-02-04 | Герман Вячеславович КИЧАТОВ | Pulse trigger |
-
2009
- 2009-11-19 RU RU2009142792/22U patent/RU92281U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2444863C1 (en) * | 2011-02-02 | 2012-03-10 | Александр Максимович Поплаухин | Explosion-proof electric heater with inbuilt electronic control system |
| WO2021021003A1 (en) * | 2019-08-01 | 2021-02-04 | Герман Вячеславович КИЧАТОВ | Pulse trigger |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102548058B (en) | Electric heater | |
| RU92281U1 (en) | EXPLOSION-PROOF ELECTRIC HEATER (OPTIONS) | |
| JP2011091040A (en) | Fluid heater | |
| US10332697B2 (en) | Encapsulation of components and a low energy circuit for hazardous locations | |
| CN210225795U (en) | PTC heating device and assembly thereof | |
| RU103265U1 (en) | HEATING UNIT (OPTIONS) | |
| US3632977A (en) | Immersion heater | |
| EP3910660B1 (en) | Thermal cutoff | |
| US1509207A (en) | Heating system | |
| RU134725U1 (en) | CONVECTIVE HEATING DEVICE | |
| US1802892A (en) | Electric furnace | |
| RU135776U1 (en) | HEATER | |
| CN210112299U (en) | Assembly of PTC heating device and contain its electrical apparatus | |
| CN210225772U (en) | Assembly of PTC heating device and contain its electrical apparatus | |
| US2287295A (en) | Heater for thermal relays | |
| KR100923749B1 (en) | Electricity heating medium heater | |
| RU68220U1 (en) | EXPLOSION-PROTECTED ELECTRIC HEATER | |
| CN109246861A (en) | A kind of PTC heater part | |
| CN211893807U (en) | Heating assembly and vacuum packaging machine | |
| CN206041229U (en) | High tension switchgear with heat dissipation function | |
| KR101760375B1 (en) | Coolant heating apparatus | |
| CN212392541U (en) | Distribution box | |
| CN203504771U (en) | Thermal insulation apparatus of fusing support member of electric blanket protection circuit | |
| KR20100113016A (en) | Insulating hot-water tank | |
| CN107742836A (en) | It is a kind of can self-extinguishing switch cubicle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC11 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20101125 |
|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20161120 |