SU1737764A1

SU1737764A1 - Электроподогреватель воздуха

Info

Publication number: SU1737764A1
Application number: SU904788350A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Васильевич Кулаков; Василий Константинович Смирнов; Валерий Григорьевич Макаров
Original assignee: Центральный институт авиационного моторостроения им.П.И.Баранова
Priority date: 1990-02-06
Filing date: 1990-02-06
Publication date: 1992-05-30

Abstract

Использование: дл подогрева воздуха в любых област х промышленности. Сущность изобретени : подогреватель содержит корпус, трубчатые нагревательные элементы, опорные доски, токоподводы и токовые перемычки. В опорных досках дополнительно выполнены отверсти дл прохода воздуха.4 ил.

Description

Изобретение относитс к энергетической технике, в частности к электротермии, и может быть использовано дл электроподогрева воздуха.

Известен электроподогреватель воздуха, содержащий корпус с входным и выходным отверсти ми, нагревательные элементы, выполненные из металлических пластин, установленных в пр моугольном электрически изолирующем канале.

Недостатком известного подогревател вл етс низка надежность, т.е. нагревательные элементы, наход щиес в потоке воздуха, испытывают значительные аэродинамические нагрузки колебательного характера . Возникающие вибрации вызывают разрушени узлов креплени нагревательных элементов в электрически изолирующем канале, выполненных дл обеспечени возможности теплового расширени нагревательных элементов в виде скольз щих опор.

Известен трубчатый электроподогреватель воздуха, содержащий корпус с входным и выходным отверсти ми, продольно расположенные трубчатые нагревательные элементы, закрепленные в трубной доске,

опорные трубные доски с дренажными отверсти ми , токовводы и токовые перемычки , расположенные на концах трубчатых нагревательных элементов.

При работе известного подогревател температура воздуха в межтрубном пространстве подогревател приближаетс к температуре поверхностей трубчатых нагревательных элементов (1000°С), и через дренажные отверсти опорных досок гор чий воздух поступает к трубной доске, что накладывает весьма высокие требовани на термостойкость как самой трубной доски, так и герметизирующих уплотнений трубчатых элементов в последней. Трубчатые нагревательные элементы укреплены жестко только в трубной доске и при нагреве расшир ютс в сторону выхода (в гор чую сторону). Практически всегда в нагревательных элементах электроподогревател имеет место температурна неравномерность прогрева трубчатых элементов, определ ема неравномерностью расхода воздуха, различием электросопротивлени , различными услови ми по теплоотдаче корпуса центральных и периферийных трубок и т.п. Наличие в этих услови х жесткой св зи (то (Л

С

VJ

со

XI XJ ON

N

ковые перемычки) по гор чим концам трубчатых элементов приводит к их циклическим деформаци м. Поскольку перемычки не омываютс воздушным потоком, температура которого на 300-400°С ниже температуры гор чих концов трубчатых элементов, то джоулево тепло отводитс от них (перемычек) только за счет теплопроводности к стенкам элементов и за счет излучени . Дл уменьшени тепловыделени уменьшают электрическое сопротивление перемычек, выполн их по возможности короче и с большим сечением, что определ ет высокую жесткость последних. Возникающие при деформации перекосы, изгибы и т.п. привод т к защемлени м трубчатых нагревательных элементов в изолирующих отверсти х опорных трубных досок, вызыва разрушени как самих элементов, так и трубных досок и их узлов. Перечисленные недостатки определ ют невысокую надежность известного электроподогревател воздуха.

Целью изобретени вл етс повышение надежности трубчатого электроподог- ревател воздуха.

Поставленна цель достигаетс тем, что в трубчатом электроподогревателе воздуха, содержащем корпус с входным и выходными отверсти ми, в котором продольно ус- тановлены снабженные токовводами трубчатые нагревательные элементы, закрепленные со стороны входного отверсти в трубной доске и проход щие по длине сквозь опорные доски, в которых выполне- ны дренажные отверсти , причем трубчатые нагревательные элементы установлены в досках с обеспечением электроизол ции друг от друга, а концы нагревательных элементов соединены токовыми перемычками, дополнительно размещена в корпусе со стороны входного отверсти за трубной доской с зазором от нее перегородка, через отверсти которой проход т нагревательные элементы с зазором, образующим канал дл прохода нагреваемого воздуха, в трубной доске выполнены отверсти дл входа нагреваемого воздуха, а указанное соединение токовыми перемычками со стороны выходного отверсти выполнено по высту- лающим за концы нагревательных элементов клеммам.

На фиг. 1 изображена конструктивна схема данного электроподогревател воздуха; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3узел II на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3.

Предлагаемый трубчатый электроподогреватель воздуха содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 отверсти ми, в

котором продольно установлены снабженные токовводами 4 трубчатые нагревательные элементы 5, закрепленные со стороны входного отверсти 2 в трубной доске 6 и проход щие по длине сквозь опорные доски 7, в которых выполнены дренажные отверсти 8, причем трубчатые нагревательные элементы установлены в досках 6 и 7 с обеспечением электроизол ции друг от друга (например, с помощью электроизол ционных втулок 9), а концы нагревательных элементов 5 соединены токовыми перемычками 10 и 11. В корпусе со стороны входного отверсти 2 за трубной доской 6 с зазором от нее установлена перегородка 12, через отверсти которой проход т нагревательные элементы 5 с зазором 13, образующим канал дл прохода нагреваемого воздуха, в трубной доске 6 выполнены отверсти 14 дл входа нагреваемого воздуха, а указанное соединение токовыми перемычками 11 со стороны выходного отверсти 3 выполнено по выступающим за концы нагревательных элементов 5 клеммам 15.

Данный трубчатый электроподогреватель воздуха работает следующим образом.

Из подающего трубопровода через входное отверстие 2 сжатый воздух поступает в корпус 1 и на трубную доску 6, откуда поступает в трубчатые нагревательные элементы 5, пройд которые, омывает перемычки 11 и поступает на выход. Часть воздуха через отверсти 14 поступает в полость межтрубного пространства, образованную трубной доской 6 и перегородкой 12, и истекает через зазоры 13, преп тству проникновению гор чего воздуха в полость из остальной части межтрубного пространства . При этом организуетс в полости между перегородкой 12 и доской 6 зона холодного воздуха, защищающего входную доску 6 от тепловых воздействий.

Из полостей, образованных соседними опорными досками 7, охлаждающий воздух истекает через дренажные отверсти 8. Воздух , выход щий из трубчатых нагревательных элементов 5, омывает перемычки 11, существенно увеличива отбор тепла, выдел ющегос в них при прохождении электрического тока. Это позвол ет выполн ть перемычки 11 более длинными и меньшего сечени , т.е. менее жесткими, чем в прототипе . При наличии температурной неравномерности и, соответственно, различных тепловых расширений трубчатых элементов 5, разность их тепловых расширений компенсируетс гибкостью перемычек 11.

Такой трубчатый электроподогреватель воздуха обладает по сравнению с прототипом большей надежностью, т.е. существенно уменьшаетс температурное воздействие на входную трубную доску; охлаждение перемычек за счет выноса последних в воздушный поток обеспечивает возможность выполнени их гибкими (длинные и тонкие), что устран ет разрушени трубчатых нагревательных элементов и опорных досок при наличии неравномерностей прогрева трубного пучка.

Claims

Формула изобретени Электроподогреватель воздуха, содержащий корпус с входным и выходным отверсти ми , в котором продольно установлены снабженные токовводами трубчатые нагревательные элементы, закрепленные со стороны входного отверсти в трубной доске и прохо0

5

д щие по длине сквозь опорные доски, в которых выполнены дренажные отверсти , нагревательные элементы электроизолиро- ваны друг от друга, а выходные концы их соединены токовыми перемычками, отличающийс тем, что, с целью повышени надежности устройства, в корпусе со стороны трубной доски с зазором от нее дополнительно установлена перегородка, в отверсти х которой размещены нагревательные элементы с зазором, образующим канал дл прохода нагреваемого воздуха, в трубной доске выполнены дополнительные отверсти дл входа воздуха, а торцы нагревательных элементов снабжены выступающими клеммами, к которым присоединены указанные токовые перемычки.

Фиг.2

/

/5

(Hurt