ГИБКОЕ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к средствам обогрева бытовых или производственных объектов, а именно преимзпщественно формируемых в полевых условиях бандажно-клеевых стыков стеклопластиковых труб при сборке их в трубопровод. Полезная модель, в основном, предназначена к применению при сборке плетей из отдельных стеклопластиковых труб и сборке из плетей трубопроводов.
Известно электронагревательное покрытие малой толщины, содержащее теплоизолирующий и тепловыделяющий слои и электрические резисторы, встроенные между утсазанными слоями (см. заявку Франции №2609855, П 05 В 3/20; F 24 D 13/02; В 32 В 7/00, 33/00; А 47 G 27/02; А 47 П 23/00).
Недостатками известного электронагревательного покрытия являются невысокие надежность, экономичность, пожаро- и электробезопасность.
Известно также гибкое электронагревательное устройство для обогрева свежеуложенного бетона, содержащее греющие элементы, запрессованные в электроизоляционный слой, тепло- и влагоизоляционные слои (см. А.с. СССР№ 1589432, Н 05 В 3/34).
Известное гибкое электронагревательное устройство позволяет несколько повысить надежность и долговечность, хотя они и остаются недостаточно высокими, а кроме того его недостатком является трудность или невозможность его использования при обогреве объектов криволинейной формы с малыми радиусами перегибов. Заявляемая полезная модель значительно повышает надежность,
долговечность, пожаро- и электробезопасность, экономичность гибкого электронагревательного устройства в работе, расширяет его технологические возможности, а также облегчает возможность его установки на объекты с криволинейными поверхностями большой кривизны.
Это достигается тем, что гибкое электронагревательное устройство, содержащее греюш;ий резистивный элемент, электро-, тепло- и влагоизоляционные слои, дополнительно содержит антиадгезионный слой, закрепленный на электроизоляционном слое со стороны, противоположной теплоизоляционному слою, а греюший резистивный элемент выполнен в виде многопроволочного провода с теплостойкой изоляцией и закреплен на электроизоляционном слое со стороны, граничащей с теплоизоляционным слоем.
Кроме того, гибкое электронагревательное устройство может дополнительно содержать терморегулятор, термодатчик которого закреплен в зоне греющего резистивного элемента между электроизоляционным и теплоизоляционным слоями.
Кроме того, гибкое электронагревательное устройство может дополнительно содержать теплоаккумулирующий слой, контактирующий с греющим резистивным элементом и расположенный между электроизоляционным и теплоизоляционным слоями.
Кроме того, тепло- и влагоизоляционные слои могут выходить за границы электроизоляционного слоя с двух противоположных сторон и содержать в этих краевых зонах шнзфы.
Кроме того, греющий резистивный элемент, выполненный в виде многопроволочного провода с теплостойкой изоляцией, может быть дополнительно заключен в металлическую оплетку-экран.
Кроме того, металлическая оплетка-экран, может быть дополнительно заключена в электроизоляционную трубку.
/
2 ном слое с его внешней стороны, защищает электроизоляционный слой
как от механического истирания при частых установках и снятиях на обогреваемые объекты, так и от налипания на него клеевых масс при использовании устройства для обогрева формируемого бандажноклеевого стыка стеклопластиковых труб с целью полимеризации клея, что исключает прилипание электроизоляционного слоя к обогреваемому объекту, его повреждение при съеме с объекта и, в результате, повышает надежность работы и долговечность гибкого электронагревательного устройства.
Выполнение греющего резистивного элемента в виде многопроволочного провода с теплостойкой изоляцией обеспечивает: высокую гибкость электронагревательного устройства в целом, большое число установок и съемов устройства на обогреваемые объекты без повреждения или разрыва резистивного элемента и, следовательно, обеспечивает возможность использования устройства при обогреве объектов криволинейной формы с малыми радиусами перегибов, а также повышает его надежность и долговечность.
Закрепление греющего резистивного элемента на электроизоляционном слое со стороны, граничащей с теплоизоляционным слоем, дополнительно защищает его от возможных механических повреждений и повышает пожаро- и электробезопасность гибкого электронагревательного устройства.
Введение в конструкцию гибкого электронагревательного устройства терморегулятора, термодатчик которого закреплен в зоне греюшего резистивного элемента между электроизоляционным и теплоизоляционным слоями исключает перегрев и повышает пожаробезопасность гибкого электронагревательного устройства.
Введение в конструкцию гибкого электронагревательного устройства теплоаккумулирующего слоя, контактирующего с греюшим резистивным элементом или элементами и расположенного между электроизоляционным и теплоизоляционным слоями, расширяет техноло.
3 гические возможности гибкого электронагревательного устройства
(возможен разогрев гибкого электронагревательного устройства отдельно от объекта с последующим отключением его от питающей электросети, переносом к объекту и установкой на него), обеспечивает более стабильное поддержание им заданной температуры, уменьшает число циклов включения-выключения терморегулятора и, соответственно, повышает надежность работы гибкого электронагревательного устройства.
Выполнение тепло- и влагоизоляционных слоев выходящими за границы электроизоляционного слоя с двух противоположных сторон и снабжение их в этих краевых зонах шнурами позволяет осуществить радиальное подтягивание краевых зон гибкого электронагревательного устройства к трубе при его установке на трубный бандаж и обеспечивает наиболее полную теплоизоляцию обогреваемого объекта, что снижает энергопотребление и повышает экономичность работы гибкого электронагревательного устройства.
Заключение греющего резистивного элемента, выполненного в виде многопроволочного провода с теплостойкой изоляцией, в металлическую оплетку-экран, обеспечивает возможность заземления гибкого электронагревательного устройства при его подключении к питающей электросети и, тем самым, дополнительного повышения его электробезопасности.
Заключение металлической оплетки-экрана в электроизоляционную трубку исключает попадание на нее влаги и корродирование, что обеспечивает ее долговечность и, соответственно, дополнительно повышает электробезопасность и долговечность гибкого электронагревательного устройства.
Заявляемая конструкция позволяет создать гибкое электронагревательное устройство, обеспечивающее:
(
4
-широкие технологические возможности применения;
-высокую экономичность, надежность, долговечность, пожарои электробезопасностъ.
Сущность констрзтщии гибкого электронагревательного устройства поясняется чертежами, где:
На фигурах 1,4,7 изображены общие виды гибкого электронагревательного устройства в вариантах его конструктивного исполнения.
На фигурах 2,5,8 изображены разрезы гибкого электронагревательного устройства в соответствующих конструктивных вариантах его исполнения.
На фигурах 3,6,9 изображены поперечные сечения греющего резистивного элемента в соответствующих конструктивных вариантах его исполнения.
На фигуре 10 изображено положение гибкого электронагревательного устройства, установленного на бандажно-клеевом стыке стеклопластиковых труб.
Гибкое электронагревательное устройство (фиг. 1,2,3) содержит выполненный из многопроволочного провода с теплостойкой изоляцией, например МГТФ 1x0,03 ТУ 16-505185-71, греющий резистивный элемент 1, закрепленный нитками (на чертеже не показаны) на выполненном, например, из пропитанного кремнийорганическим герметиком У-4-21 ОСТ 38.03238-81 куска ткани «двунитка, электроизоляционном слое 2 со стороны, граничащей с выполненным, например, из нетканого материала «Синтепон ТУ 21-087284-86, теплоизоляционным слоем 3. На электроизоляционном слое 2 нитками (на чертеже не показаны) закреплен выполненный, например из лакоткани Ф4ДМ 1006 ТУ 301-05-422-89, антиадгезионный слой 4. С наружной стороной теплоизоляционного слоя 3 граничит выполненный, например, из прорезиненной ткани ТУ 48-627164-82, влагоизоляционный слой 5, который соединен нитками (на чертеже не показаны) по периметру с электроизоляционным 2 и антиадгезионным 4 слоями. Греющий резистивный 5
элемент 1 содержит многопроволочную жилу 6, защищенную теплостойкой изоляцией 7, и соединен с питающим кабелем 8.
Гибкое электронагревательное устройство (фиг.4,5,6) содержит выполненный из экранированного многопроволочного провода с теплостойкой изоляцией, например МГТФЭ 1x0,03 ТУ 16-505185-71, греющий резистивный элемент 1, закрепленный нитками (на чертеже не показаны) на выполненном, например из пропитанного кремнийорганическим герметиком У-4-21 ОСТ 38.03238-81 куска ткани «двунитка, электроизоляционном слое 2 со стороны, граничащей с выполненным, например из нетканого материала «Синтепон ТУ 21-087284-86, теплоизоляционном слое 3. На электроизоляционном слое 2 нитками (на чертеже не показаны) закреплен выполненный, например из лакоткани Ф4ДМ1006 ТУ 301-05-422-89, антиадгезионный слой 4. С наружной стороной теплоизоляционного слоя 3 граничит выполненный, например из прорезиненной ткани ТУ 48-627164-82, влагоизоляционный слой 5, который соединен нитками (на чертеже не показаны) по периметру с электроизоляционным 2 и антиадгезионным 4 слоями. Кроме того, гибкое электронагревательное устройство содержит терморегулятор 9, например ТАД-101 ТУ 311-0227450.097-94, термодатчик которого 10 закреплен в зоне греющего резистивного элемента 1 между электроизоляционным 2 и теплоизоляционным 3 слоями. Кроме того, гибкое электронагревательное устройство содержит выполненный из нескольких заполненных теплоаккумулирующим веществом, например озокеритом ТУ 141-0483550.07-93, изолированных объемов, теплоаккумулирующий слой 11, контактирующий с греющим резистивным элементом 1 и расположенный между электроизоляционным 2 и теплоизоляционным 3 слоями. Греющий резистивный элемент 1 содержит многопроволочную жилу 6, защищенную теплостойкой изоляцией 7, металлическую оплетку-экран 12 и соединен с питающим кабелем 8, снабженным трехполюсным электрическим разъемом 13 с заземляющим или зануляющим на нерабочий ноль электрическим контактом.
Гибкое электронагревательное устройство (фиг.7,8,9) содержит выполненный из экранированного многопроволочного провода с теплостойкой изоляцией, например МГТФЭ 1x0,03 ТУ 16-505185-71, и заключенный во фторопластовую трубку греющий резистивный элемент 1, закрепленный нитками (на чертеже не показаны) на выполненном, например из пропитанного кремнийорганическим герметиком У-4-21 ОСТ 38.03238-81 куска ткани «двунитка, электроизоляционном слое 2 со стороны, граничащей с выполненным, например из нетканого материала «Синтепон ТУ 21-087284-86, теплоизоляционным слое 3. На электроизоляционном слое 2 нитками (на чертеже не показаны) закреплен выполненный, например из лакоткани Ф4ДМ 1006 ТУЗО1-05-42289, антиадгезионный слой 4. С наружной стороной теплоизоляционного слоя 3 граничит выполненный, например из прорезиненной ткани ТУ 48-627164-82, влагоизоляционный слой 5, который соединен нитками (на чертеже не показаны) по периметру с электроизоляционным 2 и антиадгезионным 4 слоями. Кроме того, гибкое электронагревательное устройство содержит терморегулятор 9, например ТАД-101 ТУ 3110227450.097-94, термодатчик которого 10 закреплен в зоне греющего резистивного элемента 1 между электроизоляционным 2 и теплоизоляционным 3 слоями. Кроме того, гибкое электронагревательное устройство содержит выполненный из нескольких заполненных теплоаккумулирующим веществом, например озокеритом ТУ 141-0483550.07-93, изолированных объемов, теплоаккумулир)аощий слой 11, контактирующий с греющим резистивным элементом 1 и расположенный между электроизоляционным 2 и теплоизоляционным 3 слоями. Кроме того, гибкое электронагревательное устройство выполнено таким образом, что теплоизоляционный 3 и влагоизоляционный 5 слои выходят за границы электроизоляционного слоя 2 с двух противоположных сторон и снабжены в этих краевых зонах щнурами 14. Греющий резистивный элемент 1 содержит многопроволочную жилу 6, защищенную теплостойкой изоляцией 7, металлическую оплетку-экран 12, заключен в электроизоляционную, например фторопластовую, трубку 15 и послеэлектроизоляционную, нанример фторопластовую, трубку 15 и иоследовательно через терморегулятор 9 соединен с питающим кабелем 8, снабженным трехполюсным электрическим разъемом 13 с заземляющим или зануляющим на нерабочий ноль электрическим контактом.
Гибкое электронагревательное устройство (фиг. 1,2,3) работает следующим образом: устройство размещают на обогреваемом объекте с контактом через антиадгезионный слой 4 (фиг.2). Используя питающий кабель 8 (фиг. 1) гибкое электронагревательное устройство подключают к источнику электропитания, после чего резистивный элемент 1 (фиг. 1,2,3) выделяет тепло и передает его через электроизоляционный 2 (фиг.2) и антиадгезионный 4 (фиг.2) слои обогреваемому объекту. При этом теплоизоляционный слой 3 (фиг.2) сводит потери тепла в окружающую среду к минимуму, а влагоизоляционный слой 5 (фиг. 1,2) исключает попадание влаги внутрь гибкого электронагревательного устройства, его порчу в результате возможного короткого замыкания и пр. После выполнения задачи гибкое электронагревательное устройство отключают от питающей электросети и, при необходимости, снимают с обогреваемого объекта.
Гибкое электронагревательное устройство (фиг.4,5,6) может работать по двум технологическим схемам.
Схема применения № 1: Гибкое электронагревательное устройство устанавливают антиадгезионным слоем 4 (фиг.5) на обогреваемый объект. Используя питающий кабель 8 (фиг.4) и трехполюсный электрический разъем 13 (фиг.4) гибкое электронагревательное устройство подключают к источнику электропитания, снабженному заземляющим или зануляющим на нерабочий ноль контактом, после чего резистивный элемент 1 (фиг.4,5,6) выделяет тепло и передает его через электроизоляционный 2 (фиг.5) и антиадгезионный 4 (фиг. 5) слои обогреваемому объекту, а также теплоаккумулирующему слою 11 .(фиг.4,5). При этом теплоаккумулирующее вещество в тешюаккумулирующем слое 11 .(фиг.4,5) нагревается до температуры своего плавления и плавится при
иМ1ЪОООЧ 8
этой температуре, аккумулируя тепло и не позволяя гибкому электронагревательному устройству и обогреваемому им объекту нагреться выше этой температуры. После расплавления теплоаккумулирующего вещества срабатывает от термодатчика 10 (фиг.4) терморегулятор 9 (фиг.4,5), предварительно настроенный на соответствующую температуру, и отключает греющий резистивный элемент 1 (фиг.4,5,6) от источника питания. Далее процесс обогрева объекта протекает за счет накопленной в теплоаккумулирующем слое 11 (фиг.4,5) тепловой энергии. При этом теплоизоляционный слой 3 (фиг.5) сводит потери тепла в окружающую среду к минимуму, а влагоизоляционный слой 5 (фиг.4,5) исключает попадание влаги внутрь гибкого электронагревательного устройства, его порчу в результате возможного короткого замыкания и пр. После кристаллизации теплоаккумулирующего вещества снова срабатывает терморегулятор 9 (фиг.4,5) и весь процесс, при необходимости, может быть повторен снова. После выполнения задачи гибкое электронагревательное устройство отключают от питающей электросети и, при необходимости, снимают с обогреваемого объекта.
Схема применения № 2 (используется в случаях отсутствия возле обогреваемого объекта источника электропитания): Гибкое электронагревательное устройство транспортируют к источнику электропитания, сворачивают его в рулон антиадгезионным слоем 4 (фиг.5) внутрь, используя питающий кабель 8 (фиг.4) и трехполюсный электрический разъем 13 гибкое электронагревательное устройство подключают к источнику электропитания, снабженному заземляющим или зануляющим на нерабочий ноль контактом, после чего резистивный элемент 1 (фиг.4,5,6) выделяет тепло и передает его теплоаккумулирующему слою 11.(фиг.4,5). При этом теплоаккумулирующее вещество в теплоаккумулирующем слое 11 .(фиг.4,5) нагревается до температуры своего плавления и плавится при этой температуре, аккумулируя тепло и не позволяя гибкому электронагревательному устройству нагреться выше этой температуры. После расплавления теплоаккумулирующего веще JOCH lЪOOO f 9 ства срабатывает от термодатчика 10 (фиг.4) терморегулятор 9
(фиг.4,5), предварительно настроенный на соответствующую температуру, и отключает греющий резистивный элемент 1 (фиг.4,5,6) от источника питания. Гибкое электронагревательное устройство отсоединяется от источника электропитания, транспортируется к обогреваемому объекту и устанавливается на него своим антиадгезионным слоем 4 (фиг.5). Далее процесс обогрева объекта протекает за счет накопленной в теплоаккумулирующем слое И (фиг.4,5) тепловой энергии. При этом теплоизоляционный слой 3 (фиг. 5) сводит потери тепла в окружающую среду при транспортировании гибкого электронагревательного устройства и его работе на обогреваемом объекте к минимуму, а влагоизоляционный слой 5 (фиг.4,5) исключает попадание влаги внутрь гибкого электронагревательного устройства и его порчу. После кристаллизации теплоаккумулирующего вещества и остывании гибкого электронагревательного устройства весь процесс, при необходимости, может быть повторен сначала.
Гибкое электронагревательное устройство (фиг.7,8,9) может работать по двум технологическим схемам.
Схема применения № 1: Гибкое электронагревательное устройство устанавливают антиадгезионным слоем 4 (фиг. 8) на формируемый в полевых условиях бандажно-клеевой стык стеклопластиковых труб 16 (фиг. 10). При этом краевые зоны теплоизоляционного 3 (фиг.8,10) и влагоизоляционного 5 (фиг.7,8,10) слоев при помощи шнуров 14 (фиг.7,10) подтягивают плотно к трубе как показано на фиг. 10, что обеспечивает максимальное снижение теплопотерь в окружающую среду при работе гибкого электронагревательного устройства и повышает его экономичность. Используя питающий кабель 8 (фиг.7) и трехполюсный электрический разъем 13 (фиг.7) гибкое электронагревательное устройство подключают к источнику электропитания, снабженному заземляющим или зануляющим на нерабочий ноль контактом, после чего резистивный элемент 1 (фиг.8,9,10) выделяет тепло и передает его через
и)ъоооч
10 электроизоляционный 2 (фиг. 8,10) и антиадгезионный 4 (фиг.8,10) слои бандажно-клеевому стыку стеклонластиковых труб 16 (фиг. 10), а также теплоаккумулирующему слою 11.(фиг.7,8,10). При этом теплоаккумулирующее вещество в теплоаккумулирующем слое 11 .(фиг.7,8,10) нагревается до температзфы своего плавления и плавится при этой температуре, аккумулируя тепло и не позволяя гибкому электронагревательному устройству и обогреваемому им объекту нагреться выше этой температуры. После расплавления теплоаккумулирующего вещества срабатывает от термодатчика 10 (фиг.7) терморегулятор 9 (фиг.7,8,10), предварительно настроенный на соответствующую температуру, и отключает греющий резистивный элемент 1 (фиг.8,9,10) от источника питания. Далее процесс обогрева бандажно-клеевого стыка стекпопластиковых труб 16 (фиг. 10) протекает за счет накопленной в теплоаккумулирующем слое 11 (фиг.7,8,10) тепловой энергии. При этом теплоизоляционный слой 3 (фиг.8,10) сводит потери тепла в окружающую среду к минимуму, а влагоизоляционный слой 5 (фиг.7,8,10) исключает попадание влаги внутрь гибкого электронагревательного устройства, его порчу в результате возможного короткого замыкания и пр. После полной кристаллизации теплоаккумулирующего вещества и понижении его температуры снова срабатывает терморегулятор 9 (фиг.7,8,10) и весь процесс, при необходимости, может быть повторен снова. После выполнения задачи (завершении полимеризации клея в бандажно-клеевом стыке) гибкое электронагревательное устройство отключают от питающей электросети и снимают с обогреваемого объекта. Схема применения № 2 (используется в случаях отсутствия возле монтируемого в полевых условиях трубопровода источника электропитания): Гибкое электронагревательное устройство транспортируют к источнику электропитания (как правило - строительный вагончик «бытовка), сворачивают его в рулон антиадгезионным слоем 4 (фиг. 8,) вн)арь, используя питающий кабель 8 (фиг.4) и трехполюсный электрический разъем 13 (фиг.7) гибкое электронагревательное устройство gJ l }ЪOOOЧ 11 подключают к источнику электропитания, снабженному заземляющим
или зануляющим на нерабочий ноль контактом, после чего резистивный элемент 1 (фиг.8,9) выделяет тепло и передает его теплоаккумулирующему слою 11 .(фиг.7,8). При этом тешюаккумулирующее вещество в теплоаккумулирующем слое 11 .(фиг.7,8) нагревается до температуры своего плавления и плавится при этой температуре, аккумулируя тепло и не позволяя гибкому электронагревательному устройству нагреться выще этой температуры. После расплавления теплоаккумулирующего вещества срабатывает от термодатчика 10 (фиг.7) терморегулятор 9 (фиг.7,8), предварительно настроенный на соответствующую темпераТЗФУ, и отключает греющий резистивный элемент 1 (фиг.7,8,9) от источника электропитания. Гибкое электронагревательное устройство отсоединяется от источника электропитания, транспортируется к монтируемому трубопроводу и устанавливается на бандажно-клеевой стык стеклопластиковых труб 16 (фиг. 10) своим антиадгезионным слоем 4 (фиг.8,10). Далее процесс обогрева бандажно-клеевого стыка протекает за счет накопленной в теплоаккумулирующем слое 11 (фиг.7,8,10) тепловой энергии. При этом теплоизоляционный слой 3 (фиг.8,10) сводит потери тепла в окружающую среду при транспортировании гибкого электронагревательного устройства и его работе на обогреваемом бандажно-клеевом стыке к минимуму, а влагоизоляционный слой 5 (фиг.7,8,10) исключает попадание влаги внутрь гибкого электронагревательного устройства и его порчу. После кристаллизации теплоаккумулирующего вещества и остывании гибкого электронагревательного устройства весь процесс, при необходимости, может быть повторен сначала.
Исполнение гибкого электронагревательного устройства в соответствии с заявляемой полезной моделью расщиряет область его применения, в частности позволяет использовать его для формирования бандажно-клеевых стыков стеклопластиковых труб в полевых условиях, а также расщиряет его технологические возможности: позволяет исWV tbOO12
пользовать его как для обогрева объектов с криволинейными поверхностями большой кривизны, так и для обогрева объектов непосредственно возле которых отсутствует источник электропитания.
Авторы-заявители:(  / /  Б.М.Рудаков
С.А. Лыков