UA70598A

UA70598A - Electric heater for planar and cylindrical surfaceelectric heater for planar and cylindrical surfaces s

Info

Publication number: UA70598A
Application number: UA20031211647A
Authority: UA
Priority date: 2003-12-16
Filing date: 2003-12-16
Publication date: 2004-10-15

Abstract

The proposed electric heater for planar and cylindrical surfaces contains a casing, a flexible planar resistive heating element, which is coated with polymer material, two mica gaskets, and an insulating layer between the heating element and the mica gaskets.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід належить до електротехнічної та гумотехнічної промисловості і може бути використаний в 2 обладнанні для вулканізації гумотехнічних виробів та для нагріву будь-яких плоских та циліндричних поверхонь, наприклад: труб, резервуарів, залізничних рейок, бункерів тощо.The invention belongs to the electrical and rubber industry and can be used in 2 equipment for vulcanization of rubber products and for heating any flat and cylindrical surfaces, for example: pipes, tanks, railway rails, bunkers, etc.

Найбільш близьким за технічною суттю є плоский нагрівач, який містить корпус, просочений полімерним матеріалом резистивний елемент, дві зовнішні пластини слюди, що виконують роль електроізоляційного покриття, та два проміжних прошарки ізоляції, виконані у вигляді пластин слюди. Після складання всіх частин 70 нагрівач формується та запікається у монолітний блок. (Заявка 1140581 Япония МКИ 7 НОБ5В3/20 / ЯмадзакиThe closest in terms of technical essence is a flat heater, which contains a body, a resistive element impregnated with a polymer material, two outer mica plates, which act as an electrical insulating coating, and two intermediate layers of insulation, made in the form of mica plates. After assembling all parts 70, the heater is formed and baked into a monolithic block. (Application 1140581 Japan MKY 7 НОБ5В3/20 / Yamazaki

Кацухиро; Хитати нзцукигу к.к.. - Моб2298765; Заявл. 26.11.87; Опубл. 1.6.89. // Кокай токке кохо. Сер. 7(1). - 1989. - С. 437-438.)Katsuhiro; Shake nztsukigu k.k.. - Mob2298765; Application 26.11.87; Publ. 1.6.89. // Kokai tokke koho. Ser. 7(1). - 1989. - P. 437-438.)

Недоліками вказаного плоского нагрівача є складність його виготовлення та низька надійність, пов'язана з тим, що під дією внутрішніх температурних деформацій, які з'являються під час роботи в циклічному режимі т "нагрів-охолодження", та деформацій від можливих зовнішніх механічних навантажень у монолітній конструкції нагрівача виникає внутрішня напруга, що викликає пошкодження ізоляції і резистивного елемента.The disadvantages of the specified flat heater are the complexity of its manufacture and low reliability, due to the fact that under the influence of internal temperature deformations that appear during operation in the cyclic mode t "heating-cooling" and deformations from possible external mechanical loads in the monolithic design of the heater generates internal tension, which causes damage to the insulation and the resistive element.

Технічною задачею винаходу є створення електричного нагрівача плоских та циліндричних поверхонь, який завдяки гнучкому резистивному плоскому елементу та двом додатковим шарам ізоляції сприяє зниженню внутрішньої напруги, що забезпечує спрощення технології його виготовлення і надійну та безпечну роботу електричного нагрівача як в умовах циклічного режиму "нагрів-охолодження", так і в умовах деформацій, які з'являються під впливом зовнішніх механічних навантажень.The technical task of the invention is to create an electric heater for flat and cylindrical surfaces, which, thanks to a flexible resistive flat element and two additional layers of insulation, contributes to the reduction of internal voltage, which ensures the simplification of its manufacturing technology and the reliable and safe operation of the electric heater both in the conditions of the cyclic "heating-cooling" mode ", as well as in the conditions of deformations that appear under the influence of external mechanical loads.

Поставлена задача досягається тим, що в електричному нагрівачі плоских та циліндричних поверхонь, який складається з просочених полімерним матеріалом резистивного плоского елементу, двох зовнішніх пластин із слюди, які виконують роль електроізоляційного покриття, та двох проміжних прошарків ізоляції між резистивним 79 елементом та зовнішніми пластинами слюди, згідно винаходу резистивний плоский елемент є гнучким, а між «ф зовнішніми пластинами слюди та корпусом електричного нагрівача встановлюють два додаткових прошарки ізоляції, при цьому два проміжних та два додаткових прошарки ізоляції виконують з матеріалу з низькими коефіцієнтом тертя та адгезійними властивостями.The set task is achieved by the fact that in an electric heater of flat and cylindrical surfaces, which consists of a resistive flat element impregnated with a polymer material, two outer mica plates that act as an electrical insulating coating, and two intermediate layers of insulation between the resistive element and the outer mica plates, according to the invention, the resistive flat element is flexible, and two additional layers of insulation are installed between the outer mica plates and the body of the electric heater, while two intermediate and two additional layers of insulation are made of material with a low coefficient of friction and adhesive properties.

На Фіг.1 зображено загальний вигляд електричних нагрівачів плоскої та циліндричної форми, а на Фіг.2 - со схематично зображено поперечний розріз електричного нагрівача плоскої форми. Ге)Fig. 1 shows the general view of electric heaters of flat and cylindrical shape, and Fig. 2 shows a schematic cross-section of an electric heater of flat shape. Gee)

Електричний нагрівач складається з герметичного корпуса 1, виготовленого з тонкого металевого листа, наприклад, із лудженої жерсті, гнучкого резистивного плоского елементу (ГРПЕ) 2, наприклад, з нагріваючої о стрічки, просоченої полімерним матеріалом, наприклад, кремнійорганічним лаком або компаундом, проміжних З «з та додаткових 4 прошарків ізоляції, виготовлених із матеріалу з низькими коефіцієнтом тертя та адгезійними властивостями, наприклад, з фторопластової плівки або фторопластової композиції, середнього шару ізоляції 5 - із слюди, просоченої полімерним матеріалом, шару теплоізоляції б та спеціальних втулок 7, через які виходить дріт для підключення нагрівача до електричної мережі.The electric heater consists of a hermetic housing 1, made of a thin metal sheet, for example, from a tin plate, a flexible resistive flat element (GRPE) 2, for example, from a heating tape impregnated with a polymer material, for example, an organosilicon varnish or a compound, intermediate with and additional 4 layers of insulation made of material with a low coefficient of friction and adhesive properties, for example, from fluoroplastic film or fluoroplastic composition, the middle layer of insulation 5 - from mica impregnated with a polymer material, the layer of thermal insulation b and special bushings 7, through which exits wire for connecting the heater to the electrical network.

Електричний нагрівач працює таким чином: після його підключення до електричної мережі під впливом « дю температури нагріву довжина ГРПЕ 2 збільшується і він починає рух переважно вздовж корпусу 1 нагрівача. -оThe electric heater works as follows: after it is connected to the electrical network, under the influence of the heating temperature, the length of the heating element 2 increases and it begins to move mainly along the body 1 of the heater. -at

Завдяки низькому коефіцієнту тертя проміжного прошарку ізоляції З ГРПЕ 2 має можливість легко пересуватися с у будь-якому напрямку. Водночас відбувається процес запікання полімерного матеріалу, але за рахунок низьких :з» адгезійних властивостей прошарків ізоляції 3, 4 цементуючи властивості лака не заважають вільному пересуванню ГРПЕ 2 та шару ізоляції 5 відносно одне одного.Due to the low coefficient of friction of the intermediate layer of insulation, Z GRPE 2 can easily move in any direction. At the same time, the polymer material is baked, but due to the low adhesion properties of the insulation layers 3, 4, the cementing properties of the varnish do not interfere with the free movement of the HRP 2 and the insulation layer 5 relative to each other.

При зовнішніх механічних навантаженнях завдяки додатковому прошарку ізоляції 4 ГРПЕ 2 та шар ізоляції 5 -1 395 мають можливість вільно рухатися відносно корпусу 1.Under external mechanical loads, thanks to the additional layer of insulation 4, the GRP 2 and the layer of insulation 5-1 395 have the ability to move freely relative to the case 1.

Приклади застосування винаходу: (ав) 1. В системі супутникового обігріву гідросистеми для підтримування температури гідравлічного масла в сл межах 400-459 в холодний період року. Запропонований нагрівач був змонтований на трубопроводах гідросистеми коксовиштовхувача при загальній довжині труб близько 800Ом та кількості нагрівачів понад 1300 со штук. со За рік експлуатації запропонованого електричного нагрівача в умовах циклічного режиму роботи "нагрів-охолодження" та в умовах значних вібраційних навантажень не було зареєстровано жодного випадку його пошкодження. 2. У вулканізаторах, призначених для з'єднування і ремонту конвеєрних стрічок та гнучких кабелів. У цих пристроях електричні нагрівачі знаходяться під впливом значних деформацій, спричинених зовнішніми в» механічними навантаженнями, які з'являються під дією високого тиску. Високий тиск та температура у межах 140-180 є невід'ємними складовими частинами процесу вулканізації або полімеризації, тому електричні нагрівачі для таких пристроїв повинні надійно працювати в умовах значних температурних коливань та во механічних навантажень.Examples of application of the invention: (ав) 1. In the system of satellite heating of hydraulic systems to maintain the temperature of hydraulic oil in the range of 400-459 in the cold period of the year. The proposed heater was mounted on the pipelines of the hydraulic system of the coke ejector with a total length of pipes of about 800Ω and the number of heaters over 1300 so pieces. During the year of operation of the proposed electric heater in the cyclic mode of operation "heating-cooling" and in conditions of significant vibration loads, not a single case of its damage was registered. 2. In vulcanizers designed for connecting and repairing conveyor belts and flexible cables. In these devices, electric heaters are under the influence of significant deformations caused by external mechanical loads that appear under the influence of high pressure. High pressure and temperature in the range of 140-180 are integral components of the vulcanization or polymerization process, therefore electric heaters for such devices must work reliably under conditions of significant temperature fluctuations and mechanical loads.

Електричний нагрівач був застосований у нагріваючих плитах вулканізаторів-пресів для з'єднування та ремонту конвеєрних стрічок. Такі преси були виготовлені на замовлення Марганцівського та Полтавського гірничо-збагачувальних комбінатів. Випробування нагрівачів показали їх високі надійність та рівень безпеки.An electric heater was used in the heating plates of vulcanizers-presses for connecting and repairing conveyor belts. Such presses were made to the order of the Margantsiv and Poltava mining and beneficiation plants. Tests of heaters have shown their high reliability and level of safety.

Наприклад, опір ізоляції відносно корпусу нагрівача при температурі 2002С складає близько 15000 Ме, при 65 нормі 1 Ме.For example, the insulation resistance relative to the heater body at a temperature of 2002С is about 15,000 Me, at 65 the norm is 1 Me.

Таким чином, запропонований винахід дозволяє підвищити надійність та безпеку експлуатації обладнання для вулканізації гумотехнічних виробів та пристроїв для нагріву плоских або циліндричних поверхонь. і я д- я пи и ї 1 ? 1 70 ; Ки ! и , 4 й 4 че 1 « ; 6 со | (о) ри - са -Thus, the proposed invention makes it possible to increase the reliability and safety of operation of equipment for vulcanization of rubber products and devices for heating flat or cylindrical surfaces. and i d- i pi i i 1 ? 1 70; Who! и, 4 и 4 че 1 «; 6 so | (o) ry - sa -

ЧІ осн / аа п нан 7 о у ура с гу Я Є Как я й жк ча м нах ай - ; ПК ПК Ки о имя З як ше офсет оту Б ій си пен ании атаки шиє У « б пяти ПЕКИ ТЕКИ К МКУРкй ;CHI osn / aa p nan 7 o u ura s gu Ya Ye Kak i zhk cha m nah ay - ; PC PC Ky o imya With how she offset otu B y si pen anii attack sews U " b pyati PEKI TEKI K MKURky ;

Див нов нив овес Й овен св навко : шщ с Ж / - / і г, Из и? -І о Фіг. 2 1 со 020See nov niv oves Y ram sv navko: шщ с Ж / - / и г, Из и? - And about Fig. 2 1 so 020

Claims

The formula of the invention IR e) o I I I o I Electric heater of flat and cylindrical surfaces, containing a body, a resistive element impregnated with a polymer material, two outer mica plates that act as an electrically insulating UV coating, two intermediate layers of insulation between the resistive element and the outer plates mica, which is distinguished by the fact that the resistive flat element is flexible, and two additional layers of insulation are installed between the outer plates of mica and the P" body of the electric heater, while two intermediate and two additional layers of insulation are made of material with a low coefficient of friction and adhesive properties. 60 USD , , , sh.

Official bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated microcircuits", 2004, M 10, 15.10.2004. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine. b5