КАРБИДОКРЕМНИЕВЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ С ЗАЩИТОЙ ТОКОПОДВОДЯЩЕГО КАНАЛА

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к конструкциям нагревательных элементов для теплообменных устройств.
Известен трубчатый электронагреватель (патент РФ №2120199, опубл. 10.10.1998 г.) Устройство содержит трубчатый электронагреватель, содержащий корпус в виде трубки с наполнителем, токоввод для питания и нагревательный элемент, выполненный в виде толстопленочного резистора на металлодиэлектрической подложке, а наполнителем является трансформаторное масло. Основными недостатками описанных выше устройств являются низкий КПД и небольшой срок службы, что обусловлено постоянным воздействием электрического тока на толстопленочный резистор.
Недостатком данного устройства являются: низкий коэффициент полезного действия (КПД), небольшой срок службы, равный 10000 часов при воздушной атмосфере и 3000 часов в щелочных и кислотных средах.
Известен электрический нагревательный элемент (патент РФ №2246186, опубл. 10.02.2005 г.), в котором описана конструкция содержащая: две спирали, выполненные из металлической проволоки с высоким удельным электрическим сопротивлением, и аналогично первому выполнена установка термозвена с двух сторон.
Недостатком устройства являются низкий КПД, небольшой срок службы, равный 4000 часов при воздушной атмосфере и 1000 часов в щелочных и кислотных средах.
Известен трубчатый электронагреватель (патент РФ №2242096, опубл. 10.12.2004 г.), в нем описано устройство содержащее корпус в виде трубки с электроизоляционным наполнителем, токоввод для подачи питания и нагревательный элемент, выполненный в виде спирали, отличающийся тем, что нагревательный элемент выполнен с возможностью образования разных зон выделяемой мощности от 2,0 до 25 Вт/см, при этом один конец спирали закреплен на токовводе, а второй на противоположном конце трубки прикреплен к ее заземленному корпусу.
Недостатком данного устройства являются низкий КПД, небольшой срок службы, равный 8000 часов при воздушной атмосфере и 2000 часов в щелочных и кислотных средах.
Известен карбидокремниевый нагревательный элемент с импульсными секционными нагревателями для печи хлебопекарного назначения (патент РФ №142770, опубл. 10.07.2014 г.), состоящий карбидокремниевого кожуха переменной толщины, имеющего наружную форму усеченных конусов, диаметр которых увеличивается от торцов к центру конструкции.
Недостатком данного устройства являются небольшой срок службы, связанный с тем что при его работе создается температурное поле, достаточное для того чтобы расплавить оболочку токоподводящих элементов (проводов). И как следствие выходу из строя карбидокремниевого нагревательного элемента.
Известен карбидокремниевый нагревательный элемент с импульсными секционными нагревателями для сталелитейной электропечи (патент РФ №142847, опубл. 10.07.2014 г.), состоящий карбидокремниевого кожуха переменной толщины, имеющего наружную форму усеченных конусов, диаметр которых увеличивается от центра к торцам конструкции.
Недостатком данного устройства являются небольшой срок службы, связанный с тем что при его работе создается температурное поле, достаточное для того чтобы расплавить оболочку токоподводящих элементов (проводов). И как следствие выходу из строя карбидокремниевого нагревательного элемента.
Известен карбидокремниевый нагревательный элемент с импульсными секционными нагревателями для туннельной печи конвейерного типа (патент РФ №149392, опубл. 27.12. 2014 г.) состоящий карбидокремниевого нагревательного элемента состоящего из блока секций менее мощных карбидокремниевых нагревателей, снабженных карбидокремниевыми межсекционными переборками, через которые осуществляется независимый подвод электропитания к каждому секционному нагревателю в каждом блоке секций.
Недостатком данного устройства являются небольшой срок службы, связанный с тем что при его работе создается температурное поле, достаточное для того чтобы расплавить оболочку токоподводящих элементов (проводов). И как следствие выходу из строя карбидокремниевого нагревательного элемента.
Известен карбидокремниевый нагревательный элемент с импульсными секционными нагревателями (патент РФ №132938, опубл. 20.01.2014 г.), принятый за прототип, состоящее из карбидокремниевого нагревательного элемента с импульсными нагревательными элементами, состоящего из карбидокремниевого кожуха, в который последовательно встроены секционные нагревательные элементы (импульсные секционные нагреватели) с релейным принципом управления, разделенные между собой карбидокремниевыми переборками и крайние секции карбидокремниевого нагревательного элемента снаружи закрыты карбидокремниевыми заглушками.
Недостатком данного устройства является низкая долговечность устройства, связанная с перегоранием токоподводящего канала.
Техническим результатом является увеличение срока службы карбидокремниевого нагревательного элемента.
Технический результат достигается тем, что токоподводящий канал устанавливается защитная изотропная гильза.
Карбидокремниевый нагревательный элемент с защитой токоподводящего канала поясняется следующими фигурами прототипа и устройства:
фиг. 1 - общий вид карбидокремниевого нагревательного элемента с импульсными секционными нагревателями;
1 - токоподводящий канал;
2 - карбидокремниевая переборка;
3 - карбидокремниевая заглушка;
4 - секционный нагревательный элемент (импульсный секционный нагреватель);
5 - карбидокремниевый кожух.
фиг. 2 - общий вид карбидокремниевого нагревательного элемента с защитой токоподводящего канала, где:
1 - токоподводящий канал;
2 - карбидокремниевая переборка;
3 - карбидокремниевая заглушка;
4 - секционный нагревательный элемент (импульсный секционный нагреватель);
5 - карбидокремниевый кожух;
6 - защитная гильза.
Устройство содержит нагревательный элемент представляющий собой кожух из карбидокремния 5, в который последовательно встроены секционные нагревательные элементы (импульсные секционные нагреватели) 4 с релейным принципом управления. Импульсные секционные нагреватели разделены между собой карбидокремниевыми переборками 2. Крайние секционные нагревательные элементы снаружи закрыты карбидокремниевыми заглушками 3. Для защиты токоподводящих элементов (проводов) в токоподводящий канал 1 установлена защитная гильза 6, как показано на фиг. 2.
В статическом состоянии электрический ток через токоподводящий канал 1 не подходит.
В динамическом состоянии электрический ток через токоподводящий канал 1 поступает на секционные нагревательные элементы 4. Они начинают нагревать карбидокремниевый кожух 5, карбидокремниевые заглушки 3 и карбидокремниевые переборки 2. После выхода устройства на заданный температурный режим, защитная гильза 6 начинает защищать токоподводящий канал 1 от температурного поля создаваемого карбидокремниевым кожухом 5, карбидокремниевыми заглушки 3 и карбидокремниевыми переборки 2.
Таким образом защитная гильза обеспечивает защиту токоподводящего канала что в свою очередь приводит к увеличению срока службы нагревательного элемента.