DK2926623T3 - Varmeelement og procesvarmer - Google Patents

Description

Beskrivelse

Den foreliggende opfindelse angår et varmeelement til opvarmning af gasser til høje temperaturer, med mindst et rør 1, som er udformet til gennemstrømning af varm gas og gas, der skal opvarmes, og en elektrisk varmetråd i røret, hvilken varmetråd er udformet til overførsel af varme til gas, som strømmer forbi varmetråden.

Den foreliggende opfindelse angår ligeledes en procesvarmer med et hus med en gastilførsel og et gasudløb, et varmerum mellem gastilførsel og gasudløb til optagelse af et varmeelement og elektriske tilslutninger for mindst et varmeelement. Tilsvarende varmeelementer har længe været kendt. De består som allerede nævnt af mindst et rør, som skal gennemstrømmes af gas, og som er åben på begge sider med henblik på gennemstrømning, hvor der i røret er anbragt en varmetråd, hvor gassen strømmer forbi og opvarmes ved den direkte kontakt med varmetråden.

Dokumentet DE 16 15 278 Al beskriver et sådant varmeelement fra kendt teknik.

Normalt anvendes der som varmetråde spiralformede, opviklede fine tråde, hvis tværsnit er meget mindre end rørtværsnittet og som gennemstrømes af strøm og derved opvarmes. Den elektriske energi, som via varmetråden omsættes til varme, afhænger naturligvis af den til rådighed stående elektriske spænding og modstanden fra tilsvarende varmetråde, hvor man for at opnå ønskede modstandsværdier dertilsvarende kan tilpasse længden af en spiralformet tråd eller kan parallel- eller også seriekoble flere tilsvarende varmetråde. Den varmeenergi, der overføres til den gas, der strømmer forbi varmetråden, afhænger i den forbindelse naturligvis af den maksimale temperatur, som varmetråden når, af strømningshastigheden og af den overflade, som står til rådighed for varmeudvekslingen, og de nøjagtige strømningsforhold i varmeelementet. De maksimale gastemperaturer, som man ved konstant drift i praksis kan opnå med sådanne procesvarmere, ligger inden for størrelsesorden på 700 °C.

Ganske vist tilbydes der også enkeltvis varmeelementer og procesvarmere, som muliggør en frembringelse af højere gastemperaturer op til ca. 900° C, men disse har dog kun yderst korte standtider. Ved de gasstrømningsrater. der er nødvendige for mange processer, har selve varmetråden nødvendigvis altid en temperatur, der mere eller mindre ligger over gastemperaturen, hvor de allerede mindste inhomogeniteter i varmetråden respektivt i dens tværsnit eller også kun ugunstige lokale strømningsbetingelser og turbulenser kan medføre, at enkelte afsnit af varmetråden opvarmes kraftigere end den øvrige del, hvilket hurtigt resulterer i brud på varmetrådene, og at de svigter. Da varmetråden typisk indeholder aluminium i små mængder, fører kontakten med oxygen foreløbig til dannelse af et beskyttende aluminiumoxidlag omkring tråden. Efter forbrug af aluminium-andelen reagerer dog andre legeringsbestanddele såsom jern og krom med oxygen, hvilket i almindelighed resulterer i, at varmetrådens levetid ophører. Andre kemiske reaktioner af den procesgas, som skal opvarmes, eller som er varm, med varmetrådens materiale kan endda fremskynde varmetrådenes svigt eller deres brud. Små uregelmæssigheder i varmetrådens materiale eller tværsnit på grund af kemiske ændringer fører hurtigt til en lokal overophedning af varmetråden og til brud. Da også stabiliteten af de meget tynde, spiralformede varmetråde især ved høje temperaturer er relativt lav, kan varmespiralerne i et vertikalt rør nemt bryde sammen, hvorved der opstår kortslutninger, som ligeledes nedsætter levetiden for sådanne varmetråde. Et sådant svigt ved overophedning, først og fremmest lokal overophedning, opstår nemmere, jo mindre varmetrådenes tværsnit og diameter er. Men på den anden side anses et stort overflade-og-volumen-forhold af varmetrådene for fordelagtigt med henblik på en effektiv overførsel af den varmeenergi, der genereres i varmetråden, til den gas, der strømmer forbi, således at man hidtil har affundet sig med den korte standtid for sådanne varmeelementer, når man ønsker at nå gastemperaturer i området af 900° C eller mere.

Procesvarmere og varmeelementer, som frembringer gastemperaturer på 900° C eller sågar også derover, har imidlertid af de førnævnte grunde regelmæssigt kun en standtid på få timer. På denne baggrund er formålet med den foreliggende opfindelse at stille en procesvarmer og et tilsvarende varmeelement til rådighed, som muliggør en generering af gastemperaturer op til 1000° C eller også derover, således at ekstremt store energimængder kan overføres til gassen og alligevel har en relativt lang standtid, som ved generering af gastemperaturer indtil 1000° C som regel er mindst 10-gange levetiden for traditionelle varmespiraler.

Dette formål opnås ved, at varmetråden er udformet som en varmestav, der strækker sig langs rørasken, og hvis maksimale indvendige afstand til rørets indvendige væg over mindst 80 % af omkredsen og/eller mindst 80 % af overlapningslængden af et rør og en varmestav ikke overstiger en værdi på 10 mm.

Med andre ord er varmetråden ikke en spiralformet tråd, hvis materialetværsnit er væsentligt mindre end rørets, men snarere en stav, for hvilken man kan definere en tilsvarende længdeakse, der strækker sig i det væsentlige langs eller parallelt med rørets akse og derved udfylder røret så meget, at der mellem varmestav og rørvæg kun er en relativt lille, indvendig afstand tilbage, som er maksimalt 10 mm og fortrinsvis endnu mindre, også selvom den kan være punktvis større, dvs. i områder, som udgør mindre end 20 % af overlapningslængden af et rør og en varmestav eller også mindre end 20 % af varmestavens omkreds. Begrebet "varmetråd" anvendes derfor inden for rammerne af den foreliggende opfindelse som overbegreb både for relativt tynde spiralformede tråde og for varmestave ifølge den foreliggende opfindelse, hvor den forskelligartede tykkelse ikke er det primære sondringskriterium.

Den maksimale indvendige afstand mellem varmestav og rør er i mange praktiske tilfælde mellem 1 og 2 mm, en smule derover eller også derunder indtil ned til minimumsværdier på 0,02 mm. Varmestavens maksimale diameter ligger sjældent over 10 mm, idet energioverførslens effektivitet ved endnu større diametre aftager betydeligt på grund af et relativt stort volu-men/overfladeforhold af varmestaven, hvilket kun kan kompenseres delvist ved en større rør- og varmestavlængde. Men i princippet er anvendelsen af varmestave med større diametre alligevel mulig, selv om dette ikke er foretrukket. Et i praksis tilsyneladende gunstigt diameterområde for varmestave i overensstemmelse med den foreliggende opfindelse er mellem 0,5 mm og 5 mm.

Begrebet "rør" skal fortolkes bredt i overensstemmelse med den foreliggende opfindelse og definerer i grunden kun et hulrum med en indgangs- og en udgangsåbning, som muliggør en gennemstrømning med gas, der skal opvarmes. Derved behøver tværsnittet over rørets længde ikke engang at være konstant, også selv om dette naturligvis er foretrukket, for at frembringe med simple midler en i størst muligt omfang konstant spalte, især en konstant rin-gespalte, mellem varmestav og rørvæg. Ringspalten kan afbrydes af forhøjninger, som fordelt over omkredsen er anbragt på varmestavoverfladen eller på den indvendige flade af røret, for at sikre en centrering af varmestaven og sikre en homogen varmeoverførsel.

Som rør betragtes f.eks. også gennemgående boringer i en massiv blok, hvor en sådan blok kan have en flerhed af parallelle boringer.

Da varmestavene ifølge den foreliggende opfindelse sammenlignet med de spiralformede tråde i tilsvarende rør af traditionelle varmeindretninger er relativt tykke, kan de bedre internt overføre og fordele varme, hvilket bidrager til, at der undgås en lokal overophedning, og de har alene af den grund ved høj termisk belastning respektivt høje varmestavstemperaturer langt over 1000° C en betydeligt længere levetid og standtid og muliggør først en opvarmning af gasser på over 1000° C med metalliske elektriske varmeelementer.

En alternativ betingelse i stedet for den maksimale indvendige afstand mellem en varmestav og et rør kan udtrykkes ved et mindsteforhold mellem var-mestavens tværsnitsflade og det frie indvendige tværsnit af røret. Varmestaven bør således, i det mindste når den strækker sig inden i røret, have en tværsnitsflade, som er mindst 30 % og endnu mere foretrukket mindst 50 % af det frie rørtværsnit. Ved konkrete udførelsesformer, som blev afprøvet med positive resultater, var dette tværsnitsforhold ca. 80 %, hvor den maksimale indvendige afstand var 0,2 til 0,5 mm, og en tilsvarende ensartet ringspalte mellem varmestav og rørvæg var ca. 0,1 til 0,25 mm.

Generelt sagt ligger de foretrukne målforhold mellem tværsnittet af varmestaven og det indvendige tværsnit af røret hensigtsmæssigt i området fra 0,2 til ca. 0,95. Der opnås f.eks. et tværsnitsforhold på 0,2 ved ca. en meget tynd varmestavdiameter på 0,2 mm og en rørdiameter på 0,45 mm. Et tværsnitsforhold på 0,9 opnås f.eks. ved en varmestavdiameter på ca. 4,75 mm i et rør med 5 mm indvendig diameter, hvor der med hensyn til tværsnitsforholdene ikke kommer an på målenheden eller de absolutte mål, så længe varmestav-diameteren ligger inden for de områder, der er angivet ovenfor og nedenfor. Et foretrukket område af tværsnitsforhold ligger mellem 0,3 und 0,8, svarende til et diameterforhold mellem ca. 0,5 og 0,9 med absolutte diametre af varmetrådene mellem 0,5 og 5 mm.

Det har samtidig vist sig, at varmeoverførslen mellem varmestav og gas, der strømmer derigennem, er overraskende effektiv ved en i det væsentlige laminar strømning af gas gennem en ringspalte mellem en stavformet varmestav, der strækker sig langs røraksen, og den indvendige væg af røret, således at man med et sådant varmeelement uden videre kan nå procesgastemperaturer på op til 1200° C eller sågar også derover, mens levetiden for sådanne procesvarmere og især varmetrådene er dobbelt så lang levetiden for traditionelle procesvarmere respektivt varmetråde, som er beregnet til generering af gastemperaturer på 900° C eller mere. I den forbindelse skal ringspalten langs varmestavens omkreds heller ikke nødvendigvis have en konstant bredde, men kan variere mellem 0 (berøring) og den mak-simaie værdi (ved cirkeiformede tværsnit altså det dobbelte af den regelmæssige spaltebredde.

De absolutte rørdiametre og varmestavdiametre kan variere i store områder, f.eks. mellem en indvendig diameter af røret på 1 mm tii 20 mm eller også mere, f.eks. 60 mm, igen afhængigt af de andre måi som f.eks. iængden af røret og varmestaven, ringspaitens ønskede bredde, gasstrømraten og varmestavens elektriske modstand samt en til rådighed stående spænding.

Varmestaven har ved små rørdiametre naturiigvis en tilsvarende mindre diameter, som i et ekstremt tilfælde også kan være 0,5 mm eller mindre, f.eks. 0,2 mm. Den er dermed i forhoid tii traditionelle spiralformede tråde eller varmefilamenter dog stadig betydeligt tykkere og først og fremmest ikke spiralformet, men strækker sig parallelt med røraksen og langs røraksen. Forskellen mellem "varmetråden" i henhold til kendt teknik og "varmetråden" ifølge den foreliggende opfindelse ligger aitså primært ikke (eller ikke kun) i den forskelligartede tykkelse, men snarere i den definerede iængdestrækning og forhoidsvis stabiie form af varmestaven, som, så det vidt dette praktisk kan lade sig gøre, strækker sig nøjagtigt langs rørets akse, således at dens længde inden for røret svarer nøjagtigt til rørets længde, og varmestaven således ikke strækker sig langs en kunstigt forlænget vej i røret. Samtidig er varmestaven af et varmeelement ifølge den foreliggende opfindelse som regel også tykkere end varmetrådene ved traditionelle varmeelementer med det samme rørtværsnit og ved et inden for varmeydelsen i det store og hele sammenligneligt varmeelement i henhold til kendt teknik.

Ideelt er varmestaven anbragt så nøjagtigt som muligt i rørets centrum, hvor varmestavens udvendige tværsnit i det væsentlige stemmer overens med formen af rørets indvendige tværsnit, som fører til det resultat, at ringspalten mellem varmestav og indvendig væg af røret har en i det væsentlige konstant bredde. Men eventuelt kan den indvendige flade af røret og/eller den udvendige flade af varmetråden også være struktureret, dvs. f.eks. have en ribbeeller rillestruktur, som strækker sig i den langsgående retning af staven og røret, og som også kan have en lille vridningsvinkel. Sådanne overfladestrukturer kan ved en given ringspaltebredde udvide den laminare strømnings område eventuelt til større gasstrøm rater.

Den konkrete bredde af ringspalten er i den forbindelse altid et kompromis mellem maksimal varmenergioverførsel og tryktab ved ønsket gasstrømrate. Det vil sige, jo snævrere ringspalten er, desto mere effektiv er varmeover-førslen fra varmestaven til den gas, der strømmer mellem en varmestav og et rør, hvor en snæver spalte imidlertid også begrænser gasstrømmen og/eller kræver en stor trykforskel mellem indløb og udløb.

Men derudover afhænger ringspaltens hensigtsmæssige bredde også af rørets længde og også af den elektriske varmeydelse, der er omdannet i varmestaven. I en konkret udførelsesform er ringspaltens gennemsnitlige bredde ca. 0,1 mm, i et andet eksempel 0,2 mm, men hvor det ikke altid lykkes at anbringe varmestaven i et rør på en virkelig koncentrisk måde, således at ringspaltebredden i det mindste i nogle aksiale positioner i omkredsretningen kan variere mellem nul og det dobbelte af den gennemsnitlige ringspaltebredde. I en udførelsesform er der derfor i nogle positioner langs omkredsen og/eller fordelt over længden tilvejebragt afstandsholdere, som centrerer varmesta-ven i røret. Afstandsholderne kan være udformet i et stykke med varmesta-ven eller røret og er især udformet på en sådan måde, at de så lidt som muligt hæmmer gasstrømmen mellem varmestav og rør. Afstandsholderne består fortrinsvis af varmebestandig keramik og er ideelt realiseret via rørgeometrien.

Ideelt anbringes varmestaven og røret koaksialt i forhold til hinanden, dvs. deres akser falder sammen.

Imidlertid behøver varmestaven og røret i den forbindelse under ingen omstændigheder at have et cirkulært tværsnit, de kan f.eks. også have tværsnittet af en fortrinsvis ligesidet polygon, og det kan f.eks. også være et rør med sekskantet eller ottekantet tværsnit eller udvendig kontur, som optager en cylindrisk varmestav. Det er især en kvadratisk eller sekskantet udvendig kontur af rørene, der muliggør en meget kompakt anbringelse af rørbundtet og en derved resulterende bypass-strømning mellem rørene. I en udførelsesform af opfindelsen er der samlet en flerhed af parallelle rør til en rørpakke, og varmestaven, nærmere sagt varmestavene af de enkelte rør af rørpakken har en form af en varmetråd, der meanderformet er ført gennem rørene, hvilken varmetråd føres ind ved enden af et rør og føres tilbage fra udgangssiden af dette rør gennem et naboliggende rør osv. I den forbindelse er antallet af rørene, som en enkelt varmetråd er ført igennem som varmestav, fortrinsvis lige, således at varmestaven i form af en tråd, der går frem og tilbage gennem flerheden af rør, går ud på samme side som indgangsenden parallelt med denne og således ved en ende af rørpakken kan forbindes med tilsvarende elektriske tilslutningskontakter. Det giver sig selv, at en rørpakke kan bestå af flere grupper af rør, som gennemtrænges af en enkelt sammenhængende varmetråd. Hvis dette kræver den elektriske tilslutningsledning, har en opdeling i flere elektriske zoner bevist sit værd, som muliggør en konnektering i en trekantkobling eller stjernekobling.

Der er hensigtsmæssigt anbragt en tæt pakning for sådanne rør i et fælles hus, hvor der mellem husvæggen og den udvendige side af den tætte pakning af enkelte rør desuden også er anbragt et isoleringsmateriale.

Isoleringsmaterialet er fortrinsvis et højtemperaturbestandigt, keramisk materiale, som har en tilstrækkelig stabilitet til fremstilling af formstabile rør. Der kan mellem flere parallelle rør, som er samlet i en pakke, anbringes et højtemperaturbestandigt keramisk isoleringsmateriale, som af ansøgeren sælges under varebetegnelsen "Fibrothal". I stedet for siden af hinanden kan også flere af varmeelementerne ifølge opfindelsen og tilsvarende pakker af varmeelementer anbringes aksialt efter ved hinanden. Rørene bør bestå af en isolerende og højtemperaturbestandig keramik, hvor især aluminiumoxid (AI203) i den forbindelse kommer i betragtning.

Varmestaven består fortrinsvis af en jern-krom-aluminiumlegering eller af en nikkel-krom-jern-legering. Eventuelt kan især en tykkere varmestav også for sit vedkommende bestå af et bundt af parallelle, eventuelt også med hinanden snoede enkeltstave respektivt tråde, hvor den ovenfor definerede indvendige afstand ved en sådan udførelsesform er defineret af den indvendige afstand af indhyllingen af bundtet af stave eller tråde til rørets indvendige væg.

Varmestaven kan have en diameter i området fra 0,2 til 50 mm, fortrinsvis mellem 0,5 og 10 mm.

Yderligere fordele, kendetegn og anvendelsesmuligheder af den foreliggende opfindelse fremgår tydeligt ved hjælp af den følgende beskrivelse af en fore-trukken udførelsesform og de dertilhørende figurer.

Her viser: figur 1 en gengivelse på endesiden set fra oven af et varmeelement, som består af et bundt af rør med varmestave, som er ført derigennem. figur 2 en sidevisning af varmeelementet i henhold til figur 1, figur 3 en snitgengivelse med et snit langs længdeaksen af en komplet procesvarmer mit et varmeelement ifølge opfindelsen og et hus med tilslutninger til gas og strøm og en isolering, figur 4 en endevisning til venstre af procesvarmeren i henhold til figur 3. figur 5 et snit gennem et varmeelement i henhold til figur 1 og 2 og figur 6 endnu en gang skematisk en procesvarmer med placering af snitlinjen i figur 5

Man kan i figur 1 se en tæt pakning af rør 1, som er anbragt heksagonalt, hvorigennem der er ført varmestave 2. Rørene 1 består af aluminiumoxid-keramik og har en indvendig diameter på ca. 1,7 mm og en udvendig diameter på ca. 2,7 til 2,8 mm, hvoraf der fremkommer en vægtykkelse af rørene 1 på ca. 0,5 til 0,55 mm. Varmestavene dannes her af en kontinuerlig varme-tråd med en diameter på ca. 1,5 mm, som skiftevis er ført i modsat retning gennem en flerhed af rørene af denne rørpakke, hvor den med 2a markerede varmestav markerer varmetrådens indføringsside ind i røret la, som så er ført tilbage gennem røret Ib, er ført ind i røret 1c igen og på denne måde føres gennem en flerhed af rør og i det væsentlige parallelt med deres akse, indtil enden af tråden i form af varmestaven 2z til sidst går ud gennem røret 1z igen.

Nogle af rørene er tomrør 3, som f.eks. anvendes til optagelse af termoelementer eller andre termometre, mens det centrale rør f.eks. kan have en centrering 4, med hvis hjælp varmeelementet 10, som består af rørpakken og varmetråden, som er ført derigennem, kan centreres i huset af en procesvarmer.

Figur 2 er en sidevisning af pakken respektivt den heksagonale pakning af rør i henhold til figur 1. Længden I af rørene 1 er f.eks. mellem 150 og 500 mm, mens længden L af det samlede varmeelement 10 (uden tilslutningsenderne 2a og 2z, der rager ud) ved de her angivne mål af rør 1 og varmestave 2 er ca. 4-5 mm større.

Figur 3 viser en komplet procesvarmer 100 med et rørformet hus 6, et gastilførselsrør 7, en gasudgangsdyse 9 med et udgangsrør 8 og en fastgørelsesflange 13, som for sit vedkommende er monteret på en strømtilførselsflange 14.

Gastilførselsrøret 7 munder ud i et cylindrisk hulrum 18, hvorigennem der også strækker sig to parallelle strømtilslutningsrør 16, hvoraf man i sidevisningen af figur 3 kun kan se et. Strømtilslutningsrørene danner en gennemføring for forbindelse af trådenderne 2a og 2z med elektriske tilslutningskontakter på den elektriske tilslutningsflange 14. Varmeelementet 10, som består af en rørpakke, f.eks. i henhold til figur 1 og 2, er optaget i centrummet af det rørformede hus 6, hvor der mellem den indvendige væg af det rørformede hus 6 og varmeelementet 10 er anbragt et højtemperaturbestandigt, keramisk isoleringsmateriale 17, som typisk består af to halvskåle 17a, 17b (se figur 5), som fra modsat beliggende sider omgiver varmeelementet 10, og hvis indvendige kontur er tilpasset den udvendige kontur af varmeelementet 10.

Alternativt kan halvskålene også sammen danne et simpelt cylindrisk rør, hvor de resterende mellemrum mellem varmeelementet 10 så polstres med isoleringsmateriale, der foreligger i form af løs fiberkomposit, og som i øvrigt også udfylder mellemrummene mellem rørene 1,3.

Som alternativ til polstringen af rørmellemrummene kan gasindgangssiden af varmeelementet 10 også have en tilsvarende perforeret, cirkulær afdækningsskive, hvis diameter svarer til den maksimale udvendige diameter af varmeelementets 10 rørpakke, og som kun har boringer i positionen af rørene respektivt røråbningerne og dermed dækker den samlede endeside af rørpakningen med undtagelse af boringerne, før varmetråden føres gennem rørene. En sådan afdækningsskive kan bestå af samme keramiske isoleringsmateriale, som også anvendes til halvskålene 17a, 17b mellem huset og varmeelementet 10, og som af ansøgeren sælges under varebetegnelsen "Fibrothal". Enderne 2a og 2z af varmetråden respektivt varmestavene 2 bliver via de isolerende forbindelsesrør 16 forbundet med udvendige elektriske tilslutninger 12, som ved hjælp af en klemringskruesamling 11 er monteret på tilførselsflangen 14.

Den her viste variant af en procesvarmer er med en varmestav- respektivt varmetråddiameter på ca. 1,5 mm udformet til en varmeydelse på 3,5 kW, hvor den indvendige rørdiameter kan være mellem ca. 1,7 og 2,2 mm, og hvor varmetråden respektivt varmestavene består af en jern-krom-aluminium-legering. Egnede varmetråde sælges af ansøgeren, blandt andet under varebetegnelsen "NICROTHAL". Det giver sig selv, at man vilkårligt kan dimensionere tilsvarende procesvarmere, således at ydelsesområdet kan være mellem nogle watt eller nogle 100 watt og 100 eller flere kilowatt.

Den gas, der skal opvarmes, tilføres gennem tilslutningen 7 og kommer ind i et i det væsentlige cylindrisk forrum 18, som ellers er gennemtrængt af de to isolerende rør 16 af strømforbindelsen og strømmer ind i den åbne ringspalte 5 mellem rørene 1 og varmetrådene 2 og gennem rørene for så via dysen 9 og udgangsrøret 8 at gå ud af procesvarmeren.

Det giver sig selv, at man også kan koble flere varmeelementer respektivt procesvarmere aksialt efter hinanden.

Figur 4 er yderligere en endeformet visning af procesvarmeren i henhold til figur 3 til venstre, hvor man igen kan se dysen 9 med udgangsenden 8 og ligeledes huset 6, gastilførselsrøret 7 og tilslutningsflangen 13.

Henvisninastalliste 1 Rør 2 Varmestave, varmetråd 2a, 2z Varmetrådens respektivt varmestavenes ender 3 Tomrør 4 Centrering 5 Ringspalte 6 Hus 7 Gastilførselsrør 8 Udgangsrør 9 Dyse 10 Varmeelement 11 Klemringskruesamling 12 Elektriske tilslutninger 13 Fastgørelsesflange 14 Tilførselsflange 16 Strømtilslutningsrør/forbindelsesrør 17a, 17b Halvskåle 18 Forrum

Claims (15)

1. Varmeelement til opvarmning af gasser til høje temperaturer, med mindst et rør (1), som er indrettet til gennemstrømning af gas, der skal opvarmes, og en elektrisk varmetråd i røret, som er beregnet til at overføre varme til den gas, der strømmer forbi varmetråden, kendetegnet ved, at varmetråden er udformet som en varmestav (2), der strækker sig langs røraksen, og hvis maksimale indvendige afstand til rørets indvendige væg ikke overstiger en værdi på 10 mm over mindst 80 % af omkredsen og/eller mindst 80 % af overlapningslængden af et rør og en varmestav.

2. Varmeelement ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at varmestaven har en diameter i området fra 0,2 til 50 mm, fortrinsvis mellem 0,5 og 10 mm.

3. Varmeelement ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at varmeelement ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at forholdet mellem tværsnittet af varmestaven og det indvendige tværsnit af røret ligger i området mellem 0,04 og 0,95 og fortrinsvis er mellem 0,3 og 0,8.

4. Varmeelement ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at den maksimale indvendige afstand mellem varmestaven og rørets indvendige væg er mellem 0,02 og 5 mm.

5. Varmeelement ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at den indvendige afstand mellem varmestaven og rørets indvendige væg er defineret af en ringspalte, som i det væsentlige er konstant over overlapningslængden og omkredsen.

6. Varmeelement ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at ringspaltens indvendige afstand respektivt bredde ligger i området 0,05 til 1 mm, fortrinsvis i området mellem 0,1 og 0,5 mm.

7. Varmeelement ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at varmestaven som en kontinuerlig, massiv varmetråd strækker sig meanderformet gennem en flerhed af parallelle rør.

8. Varmeelement ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at det har en flerhed af parallelle rør med varmestave, som fortrinsvis er anbragt ved siden af hinanden i en tæt pakning.

9. Varmeelement ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at det mindst ene rør består af aluminiumoxid.

10. Varmeelement ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at varmestaven består af en jern-krom-aluminium-legering eller nikkel-krom-legering.

11. Varmeelement ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at varmestaven for sit vedkommende består af et bundt af parallelle enkeltstave, som eventuelt også er snoet med hinanden, respektivt tråde, hvor den indvendige afstand er defineret af den indvendige afstand af en indhylling af bundtet til rørets indvendige væg.

12. Varmeelement ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at der mellem varmestaven og rørvæggen er tilvejebragt afstandsholdere, der fortrinsvis fremkommer af rørgeometrien.

13. Varmeelement ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at rørets indvendige flade er struktureret,

14. Varmeelement ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at mellemrummet mellem flere rør og mellem rør og et hus er udfyldt og tætnet af et højtemperaturbestandigt, keramisk fibermateriale.

15. Procesvarmer med et hus, med en gastilførsel og et gasudløb, et varme-rum mellem gastilførsel og gasudløb og elektriske tilslutninger for mindst et elektrisk varmeelement, kendetegnet ved, at varmerummet har mindst et varmeelement ifølge et af kravene 1 til 14.