трубчатый электронагреватель

Формула изобретения

Трубчатый электрический нагреватель для нагреваемой среды, например для воды, содержащий металлическую оболочку, внутри которой установлен спиральный резистивный элемент, изолированный диэлектрическим наполнителем, и выводные контактные стержни, при этом нагреватель имеет канал, выполненный в зоне его осевой линии, отличающийся тем, что канал выполнен сквозным и предназначен для поднимающегося снизу вверх воздуха, в качестве диэлектрического наполнителя применен бетон, спиральный резистивный элемент изготовлен из стальной проволоки и нагреватель установлен вертикально или с отклонением от вертикали.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехническим устройствам, в частности к устройствам для нагрева жидкости.

Известно устройство для нагрева жидкости, содержащее емкость, внутри которой на вертикальной стенке прикреплен электронагреватель, выполненный в виде трубы, в которую вставлен блок-изолятор с нагревательными элементами. Недостатком этого нагревателя является его низкий КПД из-за того, что нет плотного теплопередающего контакта между нагревательной спиралью и наружной оболочкой нагревателя. Спираль вставлена свободно с воздушным зазором в блок-изолятор, а блок-изолятор вставлен также с воздушным зазором в трубчатую оболочку.

Известен нагреватель (а.с. 461482), отличающийся тем, что в нем выполнена открытая на конце, введенная внутрь нагревателя осевая цилиндрическая полость, в которую вставлена металлическая труба, закрытая на одном конце дном. Т.е. нагреватель имеет канал в зоне своей осевой линии, закрытый с одного конца. КПД этого нагревателя несколько выше за счет передачи тепла от нагревательной спирали на обе стенки, но теплопроводный контакт также имеет два воздушных зазора, соответственно и КПД его также недостаточно высок.

Предлагаемый нагреватель отличается тем, что в качестве диэлектрического наполнителя применяют плотный бетон, обеспечивающий высокий теплопередающий контакт. Для укрепления бетона в процессе эксплуатации нагревателя в зоне осевой линии нагревателя делают сквозной канал. Канал нужен и при изготовлении нагревателя, когда из залитого бетона требуется удалить воду, иначе образующийся пар, не имея выхода, взорвет нагреватель. Нагреватель устанавливают вертикально или с отклонением от вертикали, чтобы обеспечить конвекцию воздуха внутри канала.

Ниже со ссылкой на чертеж дается описание устройства и работы нагревателя.

Электронагреватель содержит резервуар для нагрева воды 1, трубчатую оболочку 2, спиральный резистивный элемент 3, выводные контактные стержни 4, диэлектрический бетонный наполнитель 5, сквозной канал 6.

Работа канала заключается в следующем.

При просушке бетона в процессе изготовления нагревателя воду как составную часть бетона удаляют испарением. Для чего по спирали пропускают ток, меньший номинального, создавая слабый нагрев бетона, достаточный для малоинтенсивного образования пара. Пар преодолевает слой бетона от внутренней стенки трубчатой оболочки 2 до канала 6 по всей длине нагревателя и по каналу выходит наружу, не создавая разрушений в бетоне, а наоборот, укрепляя его.

В процессе эксплуатации нагревателя нижний влажный воздух, поднимаясь по нагретому каналу, преобразуется в паро-воздушную смесь и смачивает стенки канала. Более глубокому проникновению воды в бетон способствует периодическое включение-выключение нагревателя. После выключения нагретый бетон, остывая, втягивает в себя воду, а после включения бетон, нагреваясь, преобразует воду в пар и вытесняет его в канал. Увлажнение бетона водой и паром способствует его укреплению.