SU758572A1

SU758572A1 - Electric heater for liquid

Info

Publication number: SU758572A1
Application number: SU782635044A
Authority: SU
Inventors: Игорь Васильевич Шарлай; Юрий Петрович Карпачев; Аркадий Лукьянович Магдесьян; Ирина Николаевна Страхова; Николай Николаевич Губанов
Original assignee: Предприятие П/Я В-2572
Priority date: 1978-06-29
Filing date: 1978-06-29
Publication date: 1980-08-23

Description

1one

Изобретение относитс к теплотехническому оборудованию, а именно к устройствам, обеспечивающим нагрев теплоносител в вакууме, и может примен тьс в различных гидравлических системах, предназначенных дл термостатировани изделий , наход щихс в вакуумных камерах и т. п.The invention relates to heat engineering equipment, namely, devices that provide heating of a heat transfer medium in vacuum, and can be used in various hydraulic systems designed for thermostating products that are in vacuum chambers, etc.

При работе электронагревател дл нагрева, жидкости в услови х вакуума, где отсутствует конвективный теплообмен, возникает проблема соединени выводных концов омического элемента нагревател с питающим кабелем. С одной стороны, должен быть обеспечен теплоотвод от выводного конца омического элемента нагревател , а с другой стороны , должна быть обеспечена его электроизол ци .When an electric heater is used to heat a fluid under vacuum, where there is no convective heat exchange, the problem of connecting the lead ends of the heater's ohmic element with the supply cable arises. On the one hand, a heat sink from the lead end of the ohmic heater element should be provided, and on the other hand, its electrical insulation should be provided.

Известен электронагреватель дл нагрева жидкости, содержащий спираль омического элемента в самой нагреваемой среде l .A known electric heater for heating a fluid, comprising a spiral of an ohmic element in the medium itself heated l.

Однако такой электронагреватель непригсэден дл нагрева электропроводной или воспламен ющейс жидкости .However, such an electrical heater is not suitable for heating an electrically conductive or flammable liquid.

Известен также нагреватель дл жидкости, содержащий корпус и концентрично к нему установленное по меньшей мере, одно основание, на котором расположен резистивный элемент , изолированный от нагреваемой жидкости и спа нный с токоподвод щим проводом 2 .A fluid heater is also known, comprising a housing and at least one base mounted concentrically thereto, on which a resistive element is located, which is insulated from the heated fluid and is connected to the lead wire 2.

Этот нагреватель неработоспосо10 бен в услови х вакуумной среды, так как в нем не обеспечен теплоотвод от места спа резистивного элемента с токоподвод щим проводом, в результате чего происходит расплавление спа This heater is inoperative in a vacuum environment because it does not provide heat from the spa point of a resistive element with a lead wire, resulting in a melting of the spa.

15 и выход электронагревател из стро .15 and the output of the electric heater.

Цель изобретени - повышение надежности работы нагревател в вакуумной среде путем обеспечени теплоотвода от места спа резистивного The purpose of the invention is to improve the reliability of the heater in a vacuum environment by providing a heat sink from the resistive spa site.

20 элемента с токоподвод щим проводом.20 elements with lead wire.

Указанна цель достигаетс тем, что в нагревателе дл жидкости на основание в зоне спа надета втулка из изол ционного материала, напри25 мер фторопласта, на боковой поверхности которой выполнен не доход щий до места спа продольный глухой паз, сопр женный с наклонным пазом, выполненным на участке основани между 30 местом спа и спиральной канавкой.This goal is achieved by wearing an insulating material sleeve on the base in the spa zone, for example, fluoroplastic, on the side surface of which there is a longitudinal blind groove not reaching the place of the spa, coupled with an inclined groove made on the site The bases are between 30 Spa place and spiral groove.

в рОа указанных паза проложен конец резистивного элемента, причем расстоние Е от места спа до начала спиралной канавки св зано с шагом спиральной канавки нагревател t соотношенем В /t(,./l 5 , а угол наклонного паза (Л св зан с углом наклона спиральной канавки с соотношением .The end of the resistive element is laid in the pOa of the said groove, and the distance E from the place of the spa to the beginning of the spiral groove is related to the pitch of the spiral groove of the heater t by the ratio B / t(,./l 5 grooves with a ratio.

На фиг. 1 схематически изображен электронагреватель, общий вид/ на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез В-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на .фиг. 1.FIG. 1 schematically shows an electric heater, a general view of / in FIG. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 is a section b-B in FIG. one; in fig. 4 - section bb in .fig. one.

Конец резистивного элемента 1 внешен в спиральную канавку 2 основани 3 с отверстием 4 и выведен через дополнительную наклонную канавку 5 к месту.спа б, к которому подведен токоподвод щий провод 7. Электроизол ционна втулка 8 с торцовым паЗом 9 надета на основание 3 и укреплена бандажом 10 и 11.The end of the resistive element 1 is external to the spiral groove 2 of the base 3 with the hole 4 and led out through the additional inclined groove 5 to the place b, to which the lead wire 7 is connected. The electrical insulating sleeve 8 with the groove 9 is mounted on the base 3 and is fixed 10 and 11.

На чертеже указаны следук цие буквенные индексы: Е - рассто ние от места спа элемента 1 с проводом 7 до начала нарезки спиральной канавки нагревател ; m - зона нагрева , tgp- шаг нарезки, дополнительной отводной- канавки; t, - шаг нарезки спиргшьной канавки нагревател ; угол наклона наклонного паза; сЬ| - угол наклона спиральной канавки к оси нагревател .The drawing shows the following letter indices: E is the distance from the point of spa element 1 with the wire 7 to the beginning of the cutting of the heater spiral groove; m is the heating zone, tgp is the cutting step, an additional bypass groove; t, is the pitch of cutting the alcohol groove of the heater; the angle of inclination of the inclined groove; cb | - the angle of inclination of the spiral groove to the axis of the heater.

Нагреватель работает следующим образом.The heater works as follows.

При подаче напр жени на элемент 1, уложенный-в спиральную канавку 2 .нагревател , нарезанную на основании 3, элемент 1 эищел ет тепло и нагревает теплоноситель, протекающий в отверстии 4 основани 3. Дл обеспечени теплоотвода от кон.ца элемента 1 он уложен в наклонную канавку 5, нарезанную на корпусе с шагом, обеспечивающим быстрий вывод конца элемента 1 от зоны нагрева m нагревател .When voltage is applied to the element 1, which is laid in the spiral groove 2 of the heater cut on the base 3, the element 1 removes heat and heats the coolant flowing in the opening 4 of the base 3. To ensure the heat sink from the end of the element 1 it is laid in an inclined groove 5 cut on the housing in increments that ensures the rapid output of the end of element 1 from the heating zone m of the heater.

Начало нарезки наклонной канавки 5 совмещено с концом нарезки спиральной канавки 2, рассто ние от места спа св зано с шагом спиральной канавки нагревател следующим соотношением: Б , а угол наклонного паза cA.j. св зан с углом наклона спиральной канавки соотношением Q-O/JV SO.The beginning of the cutting of the inclined groove 5 is combined with the end of the cutting of the spiral groove 2, the distance from the spacing is associated with the pitch of the spiral groove of the heater with the following relationship: B, and the angle of the inclined groove is cA.j. is related to the angle of inclination of the spiral groove by the Q-O / JV SO ratio.

Изол ци 12 омического элемента 1 обеспечиваетс тонким слоем стеклоткани , пропитанной жаропрочным составом .Insulation 12 of the ohmic element 1 is provided with a thin layer of glass cloth soaked in a heat-resistant composition.

Место спа б элемента 1 с проводом 7 расположено на поверхности элёктроизол ционной втулки 8 с торцовым пазом, сопр женным с пазом 5. Внутренний- Диаметр втулки 8 равен, внутреннему диаметру нарезки паза 5The place of the spa of the element 1 with the wire 7 is located on the surface of the insulating sleeve 8 with the end groove adjacent to the groove 5. The inner diameter of the sleeve 8 is equal to the internal diameter of the groove cutting 5

Профиль паза 5 выполнен по форме профил сечени элемента 1 с изол цией 12, поэтому при его укладке половина площади поверхности элемента 1 контактирует с поверхностью канавки 5.The profile of the groove 5 is made in the shape of the section profile of the element 1 with insulation 12; therefore, when it is laid, half of the surface area of the element 1 contacts with the surface of the groove 5.

Выводной конец элемента 1, расположенный в торцовом пазу 9 втулки 8, плотно прижат к поверхности основани 3 посредством бандажа .10,а место спа б и провод 7 плотно прижаты к поверхности втулки 8 бандажами 11.The output end of the element 1, located in the end groove 9 of the sleeve 8, is tightly pressed to the surface of the base 3 by means of a bandage .10, and the space b and the wire 7 are tightly pressed to the surface of the sleeve 8 by means of the bandages 11.

Втулка 8 выполнена разрезной из теплопроводного материала, например фторопласта, чем обеспечен плотный контакт ее с основанием 3 и места спа б - с поверхностью втулки 8, и тем самым осуществл етс хороший теплоотвод от самого места спа б.The sleeve 8 is made split of heat-conducting material, for example, fluoroplastic, which ensures close contact with the base 3 and the place of the spa b - with the surface of the sleeve 8, and thus provides a good heat sink from the very place of the spa b.

По мере увеличени рассто ни As the distance increases

места спа б от зоны нагрева m температура основани быстро понижаетс и приближаетс к температуре теплоносител . ПОЭТОМУ понижаетс и температура выводного конца элемента 1, и на рассто нии 1 от конца спиральной канавки 2 достигает приемлемой )э« ичины, при которой обеспечен теплоотвод от iBiecTa спа 6 и становитс надежной его эксплуатаци .the place of spa b from the heating zone m, the temperature of the base rapidly decreases and approaches the temperature of the coolant. THEREFORE, the temperature of the outlet end of the element 1 decreases, and at a distance of 1 from the end of the spiral groove 2 it reaches an acceptable level, at which the heat dissipation from iBiecTa spa 6 is ensured and its operation becomes reliable.

Таким образом, предлагаема конструкци электронагревател обеспечивает его работоспособность при эксплуатации в вакуумной среде.Thus, the proposed design of the electric heater ensures its efficiency during operation in a vacuum environment.

. : ПредлагаегФай нагреватель позвол ет обеспечить непрерывный ресурс работы в вакууме до 13000 ч при многократном (до 2500 раз, включении и выключении), вьщерживает ударные перегрузки до 100 ед. и виброперегруэки до 2000 Гц. . : The heater provides a continuous service life in vacuum for up to 13,000 hours with multiple (up to 2500 times, on and off), causing shock overloads up to 100 units. and vibro-peregruek to 2000 Hz.

Claims

1. Authors certificate of the USSR 248099, class, H 05 B 3/50, 1969.

2. US patent W 2513242, cl. 219-10.51, 1949.

8 10 6 4 4 f / f 5

Aa

j jf / yy -

(Ria.2

/ "

"Pws 5