УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО НАГРЕВА ЛОВУШКИ ПАРОВ НАТРИЯ

Область техники.
Полезная модель относится к атомной энергетике, в частности к электрооборудованию реакторной установки АЭС с жидкометаллическим теплоносителем. Устройство электрического нагрева ловушки паров натрия предназначено для обеспечения очистки от паров натрия аргона, удаляемого из газовых полостей оборудования натриевых систем, путем разогрева и поддержания отдельных зон нагрева ловушки паров натрия в заданных температурных пределах. Уровень техники.
Известно устройство нагревателей и теплоизоляции ванны (412.24.02.03 ВО, ФГУП ОКБ «ГИДРОПРЕСС», г.Подольск, 2005 г.). В данном устройстве, содержащем три зоны нагрева, проволочный электронагреватель из проволоки высокого омического сопротивления, заключенной в керамические изоляторы, намотан непосредственно на ванну, поверх электронагревателя уложена теплоизоляция из волокнистых материалов, закрытая снаружи облицовкой из тонколистовой стали. Датчики температуры приварены непосредственно на корпус ванны. Недостатками данной конструкции являются: сложность обслуживания устройства, недопустимый способ установки электронагревателей и датчиков температуры.
Известна электропечь сопротивления (Заявка №7624407 от 10.08.76 г. Н05В 3/62, Франция), содержащая несколько зон нагрева, в которых проволочный электронагреватель заключен в керамические изоляторы и намотан по спирали вокруг продольной оси печи на металлический муфель. Недостатками данного устройства являются низкая надежность электронагревателя, поскольку намотка осуществляется в два слоя, кроме того, муфель является тепловым экраном в системе теплообмена электронагреватель-изделие, невозможность реализации технологии очистки паров натрия.
Наиболее близким к предлагаемому устройству электрического нагрева ловушки паров натрия является устройство электрического нагрева (электрические печи сопротивления). (А.Д.Свенчанский. Электрические промышленные печи. «Энергия». Москва. 1975 г.), содержащее несколько тепловых зон нагрева, открытые электронагреватели сопротивления которых выполнены в виде проволочного зигзага,
закрепленных на полках или крюках, футеровку, теплоизоляцию и датчики температуры. Недостатками данного устройства является большая металлоемкость, открытое исполнение электронагревателей, невозможность реализации технологии очистки паров натрия.
Раскрытие полезной модели.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание устройства электрического нагрева ловушки паров натрия повышенного качества.
Технический результат заключается в повышении надежности и упрощении обслуживания устройства электрического нагрева ловушки паров натрия.
Технический результат достигается тем, что в устройстве электрического нагрева ловушки паров натрия, состоящем из нескольких зон нагрева, выполненных из электронагревателей сопротивления в виде проволочного зигзага высокого омического сопротивления в керамических изоляторах, датчиков температуры, и теплоизоляции, закрытой снаружи металлической облицовкой, между электронагревателями сопротивления и теплоизоляцией в каждой зоне нагрева расположен металлический кожух, состоящий, по крайней мере, из двух составных частей, закрепленных на ловушке паров натрия разъемным, например, болтовым соединением, электронагреватели сопротивления каждой зоны нагрева закреплены на металлическом кожухе, длина прямолинейных участков проволочного зигзага, расположенных вдоль образующей поверхности ловушки паров натрия, короче длины металлического кожуха, по крайней мере, на величину температурного удлинения проволочного зигзага, параллельно электронагревателям сопротивления в каждой зоне нагрева в керамические изоляторы вмонтированы резервные электронагреватели в виде проволочного зигзага, причем керамические изоляторы имеют вертикальные сквозные щели, направленные в сторону ловушки паров натрия, прямолинейные участки проволочного зигзага электронагревателей сопротивления через керамические изоляторы прижаты к металлическому кожуху планкой, кроме того, в каждой зоне нагрева, на стыках составных частей металлического кожуха, расположены, по крайней мере, два датчика температуры, закрепленные на ловушке паров натрия на съемных хомутах. Кроме того, теплоизоляция выполнена в виде, по крайней мере, двух слоев теплоизоляции с различными теплофизическими свойствами с облицовкой, причем более термостойкий слой теплоизоляции установлен непосредственно на металлическом кожухе, а облицовка теплоизоляции закреплена на ловушке паров натрия с помощью разъемных металлоконструкций.
Краткое описание чертежей.
Сущность полезной модели поясняется чертежами:
Фиг.1 - Устройство электрического нагрева ловушки паров натрия в сборе.
Фиг.2 - Электронагреватели одной зоны нагрева.
Фиг.3 - Керамический изолятор.
Устройство электрического нагрева ловушки паров натрия 1, представленное на чертежах (фиг.1, фиг.2, фиг.3), состоит из трех зон нагрева, выполненных из электронагревателей 2 сопротивления в виде проволочного зигзага 3 высокого омического сопротивления в керамических изоляторах 4, датчиков температуры 5, и теплоизоляции 6, закрытой снаружи металлической облицовкой 7, между электронагревателями сопротивления 2 и теплоизоляцией 6 в каждой зоне нагрева расположен металлический кожух 8, состоящий, по крайней мере, из двух составных частей 9, закрепленных на ловушке паров натрия 1 разъемным, например, болтовым соединением 10, электронагреватели сопротивления 2 каждой зоны нагрева закреплены на металлическом кожухе 8 и оснащены керамическими изоляторами 4, длина прямолинейных участков проволочного зигзага 11, расположенных вдоль образующей поверхности ловушки паров натрия 1, короче длины металлического кожуха 8, не менее, чем на величину температурного удлинения проволочного зигзага 12, параллельно электронагревателям сопротивления в каждой зоне нагрева в керамические изоляторы 4 вмонтированы резервные электронагреватели 13, причем керамические изоляторы 4 имеют вертикальные сквозные щели 14, направленные в сторону ловушки паров натрия 1, прямолинейные участки проволочного зигзага 11 через керамические изоляторы 4 прижаты к металлическому кожуху 8 планкой 15, кроме того, в каждой зоне нагрева, на стыках составных частей 9 металлического кожуха 8, расположены, по крайней мере, два датчика температуры 6, закрепленные на ловушке паров натрия 1 на съемных хомутах 16. Кроме того, теплоизоляция 6 выполнена в виде, по крайней мере, двух слоев 17, 18 с различными теплофизическими свойствами, с облицовкой 7, причем более термостойкий слой 18 теплоизоляции 6 установлен непосредственно на металлическом кожухе 8, а облицовка 7 теплоизоляции 6 закреплена на ловушке паров натрия 1 с помощью разъемных металлоконструкций 19.
Осуществление полезной модели.
Работа устройства электрического нагрева ловушки паров натрия 1 осуществляется следующим образом. При монтаже на ловушку паров натрия вначале устанавливают на хомутах 16 датчики температуры 6 по стыку составных частей 9 металлического кожуха 8. Далее, в каждой зоне нагрева с помощью болтовых соединений 10 монтируют составные части 9 металлического кожуха 8, на которых закреплен проволочный зигзаг 11 электронагревателей сопротивления 2. Таким же образом монтируют и электронагреватели 2 и датчики температуры 6 других зон нагрева. Проволочный зигзаг 11 электронагревателей сопротивления 2 имеет зону 12 для температурного удлинения во избежание короткого замыкания проволоки 3 (4) на металлический каркас 8. Для этих же целей проволочный зигзаг 11 электронагревателей сопротивления 2 прижимается к металлическому каркасу 8 планками 15. Форма керамических изоляторов 4 выбрана таким образом, чтобы вмонтировать в них проволоку 13 резервного электронагревателя сопротивления 2. Поверх металлического кожуха 8 накладывают теплоизоляцию 6 в виде набора нескольких слоев 17, 18 теплоизоляционных матов с различными теплофизическими свойствами, причем более термостойкий слой 18 теплоизоляции 6 устанавливается непосредственно на металлический кожух 8. Облицовка 7 теплоизоляции 6 закреплена на ловушке паров натрия 1 с помощью разъемных металлоконструкций 19.
Устройство электрического нагрева ловушки паров натрия позволяет избежать, ввиду отсутствия сварных соединений, отрицательного влияния на ловушку паров натрия, повышает надежность устройства, т.к. исключается возможность короткого замыкания электронагревателей на корпус ловушки паров натрия и металлический кожух, а в случае обрыва электронагревателя сопротивления обеспечена возможность подключения резервного электронагревателя без останова технологического процесса очистки паров натрия. Кроме того, использование разъемных соединений существенно облегчает монтаж-демонтаж изделия и его обслуживание. Таким образом, обеспечивается повышение надежности и упрощение обслуживания устройства электрического нагрева ловушки паров натрия.