SU743232A1 - Плоский электронагреватель - Google Patents

Description

- Изобретение относитс  к области электротермии и может быть использовано дл  нагрева, сушки и обжига различных изделий и материалов, а5

также разрушени  горных пород и руд инфракрасным излучением высокой интенсивности ..

Известны плоские электронагреватели , предназначенные дл  сушки, нагре-Ю ва и обжига различных изделий и материалов в электрических печах и на открытом воздухе.,

Они содержат основание из неэлектропроводной керамики, и токопровод щий слой нз металла или электропроводной композиции, например кера;мики , в состав которой введен материал основани  .

Эти нагреватели достаточно эффек- 20 тивно работают при невысоких (до 100-ВОО°с) температурах. В высокотемпературном (свыше ) режиме из-за значительной разницы коэффициентов линейного расширени  и теп- 25 лопроводности материалов токопровод щего сло  и основани  на их границе возникают значительные термические напр жени , особенно при быстром разогреве. От воздействи  этих зо

напр жений нагреватели быстро выход т из стро .

Цель изобретени  - повышение надежности и долговечности работы электронагревател  в высокотемпературном режиме.

Это достигаетс  тем, что токопровод щий рабочий слой электронагревател  выполнен с плавно увеличивающимс  в направлении от рабочей поверхности к основанию сопротивлением . В состав токопровод щего рабочего сло  введен материал подложки в концентрации, плавно увеличивающейс  в направлении от рабочей поверхности к основанию. На рабочую поверхность токопровод щего сло  нанесено покрытие из жаростойкого электроизол ционного материала с высокой степенью черноты, например из нитрита бора.

На чертеже показан продольный осевой разрез электронагревател .

На основание 1 из электроизол ционного материала, например шамота, нанесен токопровод щий слой 2, например , из карбида кремни  (до температуры 1300°с)или дисилицида молибдена (до температуры 1600°С). В

торцах основани  1 установлены токопровод щие шины 3 с гнездами 4, в которые вход т разъег-ы 5. На рабочую поверхность токопровод щего сло  2 нанесено покрытие б из жаростойкого электроизол ционного материала с высокой степенью черноты, например из нитрида бора. С нерабочей стороны в .тело основани  1 запрессованы крепежные шпильки 7 с резьбой. Токопровод щий слой 2 выполнен с плавно увеличиваю1 1имс  в направлении от рабочей поверхности к основанию электрическим сопротивлением, например, по экспоненциальному закону .

При подаче тока на слой 2 поверхность его из-за малого сопротивлени  быстро разогреваетс  до высокой рабочей температуры. По мере удалени  от рабочей поверхности внутрь сло  2 температура плавно уменьшаетс  до температуры основани  1 из-за плавного возрастани  сопротивлени  сло . Таким образом, опасные термические напр жени  не возникают ввиду отсутстви  большого градиента температур между токопровод щим слоем 2 и основанием 1. Благодар  этому разрушени  сло  2, выпучивани  и отрыва его отОсновани  не наблюдаетс .

Плавное и.зменение электрического сопротивлени  токопровод щего сло  получают добавлением в его состав материала основани  со все возрастающей концентрацией. Этим же достигаетс  плавное изменение коэффициента теплового расширени .

Одним из возможных способов получени  нагревател  с измен ющимс  по толщине сопротивлением  вл етс  последовательное нанесение тонких слоев смеси сухих или увлажненных порошкообразных компонентов на электротеплоизол ционное основание. При этом концентраци  токопровод щего компонента в смеси плавно измен етс  от сло  к слою. Плавность изменени  электрического сопротивлени  наревател  при такой технологии изготовлени  будет зависеть от числа слоев. В зависимости от требований к нагревател м число слоев должно составл ть от 10 .до 20, при этом концентргди  провод щего компонента в каждом слое измен етс  на 510%;

Покрытие 6 позвол ет увеличить лучистую теплоотдачу с рабочей поверхности нагревател  и повысить безопасность обращени  с ним.

Электронагреватели можно собирать с в панели со значительной поверхностью нагрева, электрически соедин   их между собой разъемами 5. При этом шпильками 7 нагреватели креп т к базовому щиту.

Предлагае1чий плоский электронагреватель позвол ет значительно повысить надежность и долговечность работы его в высокотемпературном режиме при создании печей, обжиговых и сушильных камер, а также рабочих 5 органов горных машин с генераторами инфракрасного излучени .

Claims (3)

1.Плоский электронагреватель, содержащий электроизол ционное основание и нанесенный на него токопровод щий слой из композиционного

5 материала, в состав которого введен материал основани , о т л и ч а ющ и и с   тем, что, с целью повышени  надежности и долговечности работы в высокотемпературном режиме,

Q Токопровод щий слой выполнен с плавно увеличивающимс  в направлении от рабочей поверхности к основанию электрическим сопротивлением.

2.Электронагреватель по п. 2, отли чающий с  тем, что

5 указанное увеличение сопротивлени  токопровод щего сло  выполнено введением в него материала основани  в концентрации, плавно увеличивающейс  в направлении от рабочей поверх0 ности к основанию,

3.Электронагреватель по пп. 1 и2, отличающийс  тем, что поверх токопровод щего сло  нанесено покрытие из материала с вы5 сокой степенью черноты, например из нитрида бора.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

0-0

1.Патент Англии 1416591,

кл. Н 05.В -3/10, 1975.

2.За вка Франции 2252723, кл. Н 05 В 3/14, 1975.