СТЕКЛОПЛАСТИКОВЫЙ ТРУБЧАТЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ НАГРЕВАТЕЛЬ

Полезная модель относится к области электротехники, в частности, к погружным электрическим нагревателям, которые могут использоваться для нагрева жидких диэлектрических сред, например битума для дорожников.
Из уровня техники известен нагреватель в виде трубы для подогрева воды, содержащий слой электропроводного материала, закрытый с двух сторон слоями электрозащитного материала (пат. US 4563571, МПК Н05В 3/82, 1986).
Данный известный нагреватель сложен по конструкции и не может иметь массовое применение в промышленности.
Известен электрический нагреватель в форме тела вращения, содержащий нагревательный элемент из углеродного трикотажа Урал Тр-3/2-22, электрозащитные слои из стеклянной ткани ТСФ-(7а)-7с в виде ленты, пропитанной фенольной смолой СФЖ-3031 с последующим отверждением при температуре 140÷180°С, при этом длина нагревателя составляет 3300 мм и мощность 10 квт. В качестве токоподводящего элемента использован металлический хомут из пластины, имеющей ширину 20 мм и длину 600 мм из нержавеющего листа толщиной 0,8 мм, который закрепляют посредством болтового соединения (пат. RU 2072637, Н05В 3/78, 27.01.1997) - прототип.
Недостатком известного электрического нагревателя является неравномерное распределение подведенного напряжения к нагревательному элементу, а следовательно, и частое его перегорание в месте контакта хомута, а выпускаемая длина нагревателя в 3300 мм не позволяет рационально распределить нагреватели в емкостях для нагрева, в частности битума.
Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение надежности нагревателя и его технико-экономических характеристик.
Указанный технический результат достигается тем, что стеклопластиковый трубчатый электрический нагреватель, имеющий длину 500÷2500 мм и внутренний диаметр 150 мм, содержит нагревательный элемент, выполненный путем намотки углеродной ленты шириной 40÷175 мм из гидратцеллюлозной ткани толщиной 0,3 мм, обработанной при температуре 1800÷2200°С, электрозащитные слои по четыре с каждой стороны от нагревательного элемента из стеклянной ткани НПГ-210 в виде ленты шириной 100÷200 мм, пропитанной фенольной смолой СФЖ-309 с последующим отверждением в течение 0,5 часа при температуре 140÷160°С, токоподвод выполнен из металлической фольги толщиной 0,1 мм, свернутой вместе с углеродной лентой по ее обеим концам и закрепленной металлическим хомутом из нержавеющей стали толщиной 0,9÷1,0 мм и шириной 22÷25 мм.
Применение в качестве нагревательного элемента гидратцеллюлозной углеродной ленты шириной 40÷175 мм из ткани толщиной 0,3 мм позволяет изготовить нагреватель небольшой длины, а именно 500÷2500 мм. Это позволяет рационально, а именно равномерно укладывать нагреватели на днище различных емкостей для подогрева битума и других нефтепродуктов.
Изготовление токоподвода к нагревательному элементу многократно увеличивает срок службы нагревателя.
Использование стеклянной ткани марки НПГ-210 в качестве электрозащитных слоев нагревателя в 2÷3 раза уменьшает вес нагревателя и уменьшает толщину электрозащитного слоя и позволяет увеличить теплопередачу к обогреваемой среде от нагревательного элемента.
Использование фенольной смолы СФЖ-309 позволяет снизить температуру отверждения до 140÷160°С.
Использование металлической фольги толщиной 0,1 мм, свернутой вместе с углеродной лентой, позволяет равномерно распределить токовую нагрузку по всей ширине углеродной ленты.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид полезной модели, на фиг.2 изображен выносной элемент А на фиг.1.
Стеклопластиковый трубчатый электрический нагреватель состоит из электрозащитных слоев 1, расположенных по четыре с каждой стороны от нагревательного элемента 2, который выполнен из углеродной ленты шириной 40÷175 мм. Углеродная лента изготовлена из гидратцеллюлозной ткани, прошедшей термообработку при температуре 1800÷2200°С. Электрозащитные слои выполнены из стеклянной ткани марки НПГ-210 в виде ленты шириной 100÷200 мм, пропитанной фенольной смолой СФЖ-309 с последующим отверждением в течение 0,5 часа при температуре 140÷160°С. Токоподвод 3 к нагревательному элементу выполнен из металлической фольги толщиной 0,1 мм, свернутой вместе с углеродной лентой по ее обоим концам, и закреплен металлическим хомутом 4 из нержавеющей стали толщиной 0,9÷1,0 мм и шириной 22÷25. Длина нагревателя составляет 500÷2500 мм, а внутренний диаметр составляет 150 мм.
Изготовление стеклопластикового трубчатого электрического нагревателя осуществляют следующим образом.
На подготовленный дорн длиной 2500 м и диаметром 150 мм наматывают внутренние 4 слоя стеклянной ткани марки НПГ-210 в виде ленты шириной 200 мм, пропитанной фенольной смолой марки СФЖ-309. Затем изготавливают нагревательный элемент 2 в виде углеродной ленты шириной 170 мм из ткани толщиной 0,3 мм. Предварительно оба конца ленты заворачивают в фольгу 3 из нержавеющей стали толщиной 0,1 мм и шириной 180 мм с образованием токоподвода.
После намотки ленты нагревательного элемента 2 концы его закрепляют хомутом 4 из нержавеющей стали шириной 24 мм, толщиной 1 мм и длиной 600 мм.
Затем проводят намотку четырех наружных электрозащитных слоев нагревателя из стеклянной ткани марки НПГ-210 в виде ленты шириной 200 мм и пропитанной фенольной смолой марки СФЖ-309. После завершения процесса намотки нагреватель вместе с дорном помещают в камеру отверждения на 0,5 часа при температуре 140÷160°С. По завершении процесса отверждения смолы выгружают нагреватель вместе с дорном из камеры отверждения, снимают нагреватель с дорна, обрабатывают и отгружают потребителю.