НАГРЕВАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПЕЧЕЙ СОПРОТИВЛЕНИЯ

Полезная модель относится к электротермии, в частности к электрическим печам сопротивления предназначенным для термической обработки изделий электронной техники или иного назначения с повышенным требованием к равномерности температурного поля.
В электровакуумном производстве наибольшее распространение получили электрические печи сопротивления, когда тепло выделяется в специальных нагревательных элементах и передается нагреваемому телу в результате теплопередачи. Нагревательные элементы в таких печах изготавливают в виде стержней, цилиндров или проволоки. Нагревательные элементы крепят на основании или крышке печи. [1]..
Наиболее близким техническим решением, которое выбрано в качестве прототипа, является нагревательный элемент, установленный в водородной печи для пайки деталей электровакуумных приборов [2].
Нагревательные элемент в виде решетки собран из молибденовой проволоки U-образной формы, концы которой вставлены в отверстия в основании и закреплены винтами. В верхней части нагревательная проволока прикреплена к связям, выполненным также из молибдена. Решетка разделена на три электрически изолированных между собой сектора по числу фаз.
Недостатками такого нагревательного элемента являются:
- верхняя часть нагревательной проволоки не имеет жесткой опоры и проволока и связи в результате быстро разрушаются,
- нижняя часть проволоки контактирует непосредственно с водоохладаемыми токопроводящими кольцами, что приводит к разбросу температуры рабочей камеры,
- крепежные винты пригорают и перестают поворачиваться под воздействием высоких температур, а в водоводных каналах токоподводящих колец образуется накипь, что приводит к уменьшению водяного протока, снижая эффект охлаждения.
Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в следующем:
- увеличение коэффициента использования и срока службы печей
- простота обслуживания и ремонта устройства;
- снижение материальных расходов на содержание печи.
Предлагаемое нагревательное устройство для электрических печей сопротивления выполнено как отдельный узел на каркасе из плоских колец, закрепленных друг над другом на металлических стойках. В отверстия колец пропущены через керамические изоляторы согнутые в виде петель U-образной формы нагревательные элементы из молибденовой проволоки, которые находятся в подвешенном состоянии, образуя рабочую камеру. Нижние концы нагревательных элементов соединены перемычками, образуя последовательную электрическую цепь, разделенную на электрически изолированные друг от друга сектора по числу фаз. На нижнем кольце закреплены токовводы Входные концы каждого сектора соединены с токовводами через гибкую развязку. Гибкая развязка выполняет функцию токопроводящего элемента.
Гибкая развязка позволяет свободное изменение длины нагревательных элементов под воздействием температуры, исключая их изгиб и последующее разрушение. Входные концы каждого сектора крепятся к токовводам, не соприкасаясь с охлаждаемой поверхностью, что обеспечивает равномерность температуры в рабочей камере Все это увеличивает коэффициент использования печей и увеличивается их срок службы.
Выполнение нагревательного устройства на каркасе как отдельного узла позволяет легко ремонтировать или заменять устройство.
Исключается частая замена дорогостоящих нагревательных элементов, выполненных из молибденовой проволоки.
На Фиг.1 представлено предлагаемое нагревательное устройство.
Три плоских металлических кольца 1 с отверстиями закреплены на 7 металлических стойках 2. 27 нагревательных элемента 3 выполнены из молибденовой проволоки и согнуты в виде петель U-образной формы. Нагревательные элементы 3 пропущены в отверстия колец 1 через керамические изоляторы 4 и нижние концы при этом соединены перемычками 5 в последовательную электрическую цепь, которая разделена на 3 изолированные друг от друга сектора. На нижнем кольце 1 размещены 6 тоаовводов 6, по два для каждого сектора. Входной конец каждого сектора соединен со своим токвводом 6 через гибкую развязку 7, выполненую из медного провода. Устройство вставляют через токовводы 6 в гнезда охлаждаемой плиты, установленной на основании печи.
Устройство работает следующим образом. На каждый сектор через токоввод 6 подают фазу напряжения. Нагревательные элементы 3 нагреваются, гибкая развязка 7, выполненная из медного провода, позволяет им свободно изменять длину, исключая их прогиб и последующее разрушение.
Предлагаемое устройство работает в водородной электрической печи сопротивления уже в течение двух лет, что превышает в десятки раз срок службы нагревательных устройств промышленного изготовления.
Источники информации
1. Л.Т.Александрова, С.И.Бродский, И.И.Сажин и Г.Н.Щиренко «Технологическое оборудование электровакуумного» Государственное энергетическое издательство, 1982, Москва. стр.163.
2. Л.Т.Александрова, С.И.Бродский, И.И.Сажин и Г.Н.Щиренко «Технологическое оборудование электровакуумного» Государственное энергетическое издательство, 1982, Москва, стр.183.