БЛОК НАГРЕВА

МПК F24H3/04
Блок нагрева
Настоящее техническое решение относится к нагревателям текучей среды, имеющим средства получения тепла при прямом контакте воздуха (газа) с нагревающей средой.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является электрокалорифер, содержащий корпус с проточным трактом и расположенные в проточном тракте с возможностью независимого закрепления и демонтажа тепловыделяющие секции, имеющие опорные элементы и закрепленные на опорных элементах трубчатые электронагреватели сопротивления, отличающийся тем, что каждая тепловыделяющая секция выполнена в виде несущей стержневой конструкции, образованной группой трубчатых электронагревателей связанных друг с другом креплением их контактных стержней на опорных элементах, при этом опорные элементы выполнены в виде пары панелей из изолирующего материала (RU №39192 F 24 H 3/04. 2004 г.).
Недостатками данного технического решения являются сложность замены выходящих из строя трубчатых электронагревателей, расположение контактных элементов электронагревателей с разных сторон проточного тракта ведет к необходимости организации двух зон обслуживания, что делает решение не компактным и ограничивает его применение.
Задачей, на которую направлено заявляемое техническое решение, является устранение указанных недостатков, расширение арсенала технических средств в данной области, а также расширение возможностей применения данного устройства для нагрева взрывоопасных газовых смесей.
2
Данная задача решается за счет того, что в блоке нагрева, включающем корпус с проточным трактом, расположены в проточном тракте с возможностью независимого закрепления и демонтажа тепловыделяющие секции, имеющие опорные элементы и закрепленные на опорных элементах трубчатые электронагреватели, при этом каждая тепловыделяющая секция выполнена в виде несущей стержневой конструкции, образованной группой трубчатых электронагревателей, связанных друг с другом монтажными плитами таким образом, что расположение трубчатых электронагревателей по сечению проточного тракта выполнено с равным шагом, а каждый следующий по ходу нагреваемого потока ряд трубчатых электронагревателей смещен относительно предыдущего ряда на полшага, при этом контактные стержни трубчатых электронагревателей выведены на одну сторону и размещены вне проточного тракта в клеммной коробке. Кроме этого каждая тепловыделяющая секция может быть снабжена датчиком температуры, клеммная коробка может быть выполнена во взрывозащищенном исполнении и снабжена взрывозащищенными кабельными вводами, подключение трубчатых электронагревателей может быть выполнено двумя независимыми силовыми кабелями таким образом, что удельная ваттная нагрузка трубчатых электронагревателей не превышает 1 Вт/см, а крайний по ходу нагреваемого потока трубчатый электронагреватель подключен отдельным кабелем и его нагреваемая часть соприкасается с активным элементом датчика температуры, расположенным в его аэродинамической тени. При этом процесс нагрева контролируется и управляется системой автоматического управления.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является возможность быстрой замены вышедших из строя трубчатых электронагревателей (без разбора всего блока нагрева), возможность организации одной компактной зоны обслуживания (за счет расположения контактных стержней трубчатых электронагревателей в клеммной коробке с одной стороны блока нагрева), возможность применения блока нагрева для нагрева взрывоопасных газовых смесей.
Сущность технического решения поясняется чертежами, на которых изображено:
На фиг. 1 –блок нагрева;
На фиг. 2 –тепловыделяющая секция.
2
Блок нагрева, включающий корпус с проточным трактом 1, имеющим входной 2 и выходной 3 фланцы, расположенные в проточном тракте с возможностью независимого закрепления и демонтажа тепловыделяющие секции 4, имеющие опорные элементы 5 и закрепленные на опорных элементах трубчатые электронагреватели 6, при этом каждая тепловыделяющая секция 4 выполнена в виде несущей стержневой конструкции, образованной группой трубчатых электронагревателей 6, связанных друг с другом монтажными плитами 7 таким образом, что расположение трубчатых электронагревателей 6 по сечению проточного тракта выполнено с равным шагом, а каждый следующий по ходу нагреваемого потока ряд трубчатых электронагревателей смещен относительно предыдущего ряда на полшага, при этом контактные стержни трубчатых электронагревателей выведены на одну сторону и размещены вне проточного тракта в клеммной коробке 8. Кроме этого каждая тепловыделяющая секция может быть снабжена датчиком температуры 9, клеммная коробка 8 может быть выполнена во взрывозащищенном исполнении и снабжена взрывозащищенными кабельными вводами 10, подключение трубчатых электронагревателей может быть выполнено двумя независимыми силовыми кабелями таким образом, что удельная ваттная нагрузка трубчатых электронагревателей не превышает 1 Вт/см, а крайний по ходу нагреваемого потока трубчатый электронагреватель 11 подключен отдельным кабелем и его нагреваемая часть соприкасается с активным элементом датчика температуры, расположенным в его аэродинамической тени. При этом процесс нагрева может контролироваться и управляется системой автоматического управления.
Работает устройство следующим образом. Нагреваемая среда  поступает в проточный тракт 1 блока нагрева через входной  фланец 2. По ходу движения нагреваемая среда проходит через серию расположенных в проточном тракте 1 тепловыделяющих секции 4. Расположение трубчатых электронагревателей 6 по сечению проточного тракта выполнено с равным шагом, а каждый следующий по ходу нагреваемого потока ряд трубчатых электронагревателей смещен относительно предыдущего ряда на полшага, благодаря чему достигается равномерный прогрев нагреваемой среды. Контактные стержни трубчатых электронагревателей 6 выведены на одну сторону и размещены вне проточного тракта в клеммных коробках 8.
2
Для обеспечения возможности нагрева взрывоопасных сред каждая тепловыделяющая секция снабжается датчиком температуры 9, контролирующим максимальную температуру на поверхности трубчатых электронагревателей, клеммная коробка 8 выполняется во взрывозащищенном исполнении и снабжается взрывозащищенными кабельными вводами 10, подключение трубчатых электронагревателей выполняется двумя независимыми силовыми кабелями таким образом, чтобы удельная ваттная нагрузка трубчатых электронагревателей не превышала 1 Вт/см, что обеспечивает надежную долговечную работу трубчатых электронагревателей и не допускает их местного перегрева. Крайний по ходу нагреваемого потока трубчатый электронагреватель 11 подключен отдельным кабелем и именно его нагреваемая часть соприкасается с активным элементом датчика температуры 9, расположенном в наиболее горячей части потока - аэродинамической тени крайнего по ходу движения потока трубчатого электронагревателя 11. При этом процесс нагрева контролируется и управляется системой автоматического управления.