SU1787316A3 - Tube electric heater and method of its manufacture - Google Patents
Tube electric heater and method of its manufacture Download PDFInfo
- Publication number
- SU1787316A3 SU1787316A3 SU914953915A SU4953915A SU1787316A3 SU 1787316 A3 SU1787316 A3 SU 1787316A3 SU 914953915 A SU914953915 A SU 914953915A SU 4953915 A SU4953915 A SU 4953915A SU 1787316 A3 SU1787316 A3 SU 1787316A3
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- mica
- layer
- dielectric constant
- electric heater
- sleeve
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 title 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 claims description 34
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 claims description 34
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 25
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 12
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 4
- 239000002694 phosphate binding agent Substances 0.000 claims description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 7
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
Description
Изобретение относится к электротермии, в частности к производству трубчатых электронагревателей для бытовых и промышленных нагревательных устройств.The invention relates to electrothermal, in particular the production of tubular electric heaters for domestic and industrial heating devices.
Известен электронагреватель, содержащий трубчатое основание из натуральной слюды, нагревательную спираль и наружный слюдяной цилиндр. При его изготовлении проволоку, намотанную на слюдяной цилиндр, доводят до красного каления, обсыпают борной кислотой, дают ей оплавиться и одевают наружный слюдяной цилиндр.Known electric heater containing a tubular base of natural mica, a heating coil and an external mica cylinder. In its manufacture, the wire wound on the mica cylinder is brought to red heat, sprinkled with boric acid, allowed to melt and put on the outer mica cylinder.
Такой электронагреватель обладает недостаточной механической и электрической прочностью, т. к. оплавленная борная кис2 диаметра из слюдосодержащего материала, на меньшую из которых намотана нагревательная спираль, и надета гильза большего диаметра. Одна из гильз или обе выполняются комбинированными из слюдосодержащих материалов с различными величинами диэлектрических проницаемостей при рабочей температуре нагревателя, отношение диэлектрических проницаемостей не менееSuch an electric heater has insufficient mechanical and electric strength, since the fused boric acid kit of diameter 2 is made of mica-containing material, the smaller of which is wound with a heating coil, and a sleeve of a larger diameter is worn. One of the sleeves or both are made combined of mica-containing materials with different values of the dielectric constant at the operating temperature of the heater, the ratio of dielectric constant is not less
1,5, причем слои с большей диэлектрической проницаемостью расположены непосредственно в контакте с нагревательной спиралью и составляют 25-50 % толщины гильзы. В качестве слюдоматериала с большим значением диэлектрической проницаемости может быть использована слюдобумага, пропитанная водным раствором фосфатного связующего, с меньшим значением диэлектрической проницаемости слюдобумага, пропитанная кремнийорганйческим связующим. 2 с. п. ф-лы, 4 ил.1.5, with layers with a higher dielectric constant located directly in contact with the heating coil and make up 25-50% of the thickness of the sleeve. As mica material with a high dielectric constant, mica paper impregnated with an aqueous solution of a phosphate binder can be used, with a lower dielectric constant of mica paper impregnated with an organosilicon binder. 2 sec P. f-ly, 4 ill.
лота очень хрупкая и гигроскопичная. Обильно поглощая влагу из атмосферного воздуха, нагреватель теряет электроизоляционные свойства. Наружный слюдяной цилиндр во время эксплуатации может быть легко сдвинут, т. к. он. во-первых, механически не закреплен, а, во-вторых, хрупкая оплавленная борная кислота выкрашивается, что также ухудшает электроизоляцию нагревателя. Кроме того, при непосредственном контакте раскаленного проводника со слюдяным цилиндром происходит вспучивание слюды и разрушение слюдяного основания с потерей электрической прочности. И, наконец, применение натуральной слюды для изготовления цилиндров, кромеlot is very fragile and hygroscopic. Abundantly absorbing moisture from atmospheric air, the heater loses its electrical insulation properties. The outer mica cylinder during operation can be easily shifted, because it is. firstly, it is not mechanically fixed, and secondly, the brittle fused boric acid breaks out, which also affects the electrical insulation of the heater. In addition, with direct contact of a hot conductor with a mica cylinder, mica swells and mica base is destroyed with a loss of electrical strength. And finally, the use of natural mica for the manufacture of cylinders, except
-1787316АЗ дороговизны, лимитирует минимальный диаметр цилиндров - ιϊριτ уменьшении диаметра слюда трескается и ломается. Наиболее близким по технической сущности и предлагаемому результату является 5 электронагреватель, изготавливаемый из. двух электроизоляционных слюдопластовых гильз различного диаметра. На гильзу меньшего диаметра наматывают нагревательную спираль, затем слюдобумагу. 1( пропитанную крё'мй'ййорганическим связующим, узел обкатывают на микалексовой плите, уст^навлйваюттЙльзу боЛьшего диаметра и производят термообработку при температуре деструкции кремнийорганиче- 1! ского связующего.-1787316AZ high cost, limits the minimum diameter of the cylinders - ιϊριτ decreasing the diameter of the mica cracks and breaks. The closest in technical essence and the proposed result is 5 electric heater made of. two electrical insulating mica sleeves of various diameters. A heating spiral, then mica paper, is wound on a sleeve of smaller diameter. 1 (impregnated with a creme with an organic binder, the assembly is run on a micalex plate, mounted on a larger diameter and heat treated at a temperature of degradation of the silicone binder.
В этом случае получается монолитный, механический прочный электронагреватель, однако, егоэлектрическая прочность при рабочих температурах 500-600°С ограничё- 2( на. Достоверная величина испытательного напряжения при указанных температурах 1250 В, т, ё. нагреватель соответствует ну- левому классу электробезопасности. Это вызвано деструкцией кремнийорганического связующего при указанных температурах и образованием воздушных промежутков между чешуйками слюды в материале изоляции, которыё резко уменьшают электрическую прочность изоляции нагревателя. 3I Целй изобретения - повышение электрической прочности электронагревателя.In this case, a monolithic, mechanical, durable electric heater is obtained, however, its electric strength at operating temperatures of 500-600 ° C is limited to 2 (per. Reliable value of the test voltage at the indicated temperatures is 1250 V, t, e. The heater corresponds to the zero electrical safety class. This is caused by the destruction of the organosilicon binder at the indicated temperatures and the formation of air gaps between the mica flakes in the insulation material, which drastically reduce the dielectric strength by . Revatelya 3I Tsely invention - increase the electric strength of the electric heater.
Поставленная цель достигается тем, что одна из гильз или обе, в’зависимости от направления теплосъемаfc электрёнагрева- 3! .теля, выполнены комбинированными из Y слюдосёдёржащйх материалов с различными величинами диэлектрической проницаемости при рабочей температуре нагревателя. 4'This goal is achieved by the fact that one of the sleeves or both, depending on the direction of heat removal fc electrically heating-3! .bodies made of Y mica-containing materials combined with different values of dielectric constant at the operating temperature of the heater. 4'
Отношение диэлектрических проницае'·< мостей материалов составляет не менее 1.5, *' причем из слюдоматериала с большей диэлектрической проницаемостью обращены к зоне непосредственного контакта гильзы с 4 : нагревательной спиралью и составляют 25.Υ 50 % всей толщины гильзы. В качестве слюдоматериала с большим значением . диэлектрической проницаемости при рабочей температуре применена слюдобумага, 5 пропитанная водным раствором фосфатно' го связующего, в качестве слюдоматериала с меньшим значением диэлектрической проницаемости - слюдобумага, пропитанная кремнийорганическим связующим. 5The ratio of the dielectric permittivity '· <of the material capacities is at least 1.5, *' and moreover, from mica material with a higher dielectric constant, they are facing the zone of direct contact of the sleeve with 4: a heating spiral and make up 25.Υ 50% of the entire thickness of the sleeve. As mica material with great value. dielectric constant at operating temperature, mica paper was used, impregnated with an aqueous solution of a phosphate binder, and mica paper impregnated with an organosilicon binder was used as a mica material with a lower dielectric constant. 5
Применение комбинированной гильзы позволяет увеличить электрическую прочность нагревателя за счет того, что в предлагаемой конструкции происходит перераспределение прикладываемого рабочего или испытательного напряжения в электроизоляционных материалах в зависимости от величин диэлектрических проницаемостей материалов при рабочей температуре на5 гревателя - градирование электрического ПОЛЯ. ;The use of a combined sleeve allows increasing the electric strength of the heater due to the fact that in the proposed design there is a redistribution of the applied working or test voltage in the insulating materials depending on the values of the dielectric constant of the materials at a working temperature of 5 heater - gradation of the electric FIELD. ;
При расположении материала с большей диэлектрической проницаемостью непосредственно в зоне контакта с нагрева10 тельной спиралью на его долю приходится меньшая величина прикладываемого напряжения, т. к. в случае последовательного расположения двух электроизоляционных материалов с различными диэлектрически15 мй проницаемостями напряжения перераспределяются обратно пропорционально диэлёкрическим проницаемостям.When a material with a higher dielectric constant is located directly in the zone of contact with the heating coil, it accounts for a lower applied voltage, because in the case of the sequential arrangement of two electrical insulating materials with different dielectric constants, the voltages are redistributed inversely with the dielectric constants.
На материал же с меньшим значением Диэлектрической проницаемости перерас20 пределится большая величина приложенного напряжения. При этом необходимо учитывать фактор воздействия различных температур на применяемые электроизоляционные материалы, т. е. на расположенный непосредственно в зоне контакта с нагрева. тельной спиралью материал действуют большие температуры, чем на материал, из которого изготовлены слои, удалённые от нагревательной спирали и находящиеся в 30 контакте с поверхностями, производящими теплосъем. До нормального градирования поля достаточно соотношение диэлектрических проницаемостей слюдосодержащих материалов -1,5, при меньших соотношени35 ях, приближающихся к 1,0, режим работы изоляции становится близким к режиму работы однородной изоляции.A material with a lower value of the dielectric constant is redistributed20 a large value of the applied voltage. In this case, it is necessary to take into account the influence factor of various temperatures on the used insulating materials, i.e., located directly in the zone of contact with heating. With a natural spiral material, higher temperatures act than on the material from which the layers are made, which are remote from the heating spiral and are in 30 contact with surfaces that produce heat removal. A ratio of the dielectric constants of mica-containing materials of -1.5 is sufficient before normal gradation of the field, with lower ratios of 35 approaching 1.0, the insulation operation mode becomes close to the operation mode of uniform insulation.
Кроме того, приходится увеличивать толщину изоляций, что влечет за собой уве40 личение теплового сопротивления и ухудшение работы резистива.In addition, it is necessary to increase the thickness of the insulation, which entails an increase in thermal resistance and a deterioration in the resistivity.
Исходя из того предложено в качестве материала с большим значением диэлектрической проницаемости применять Слюдобу45 магу, пропитанную водным раствором фосфатного связующего, имеющую при рабочей температуре 700-800°С диэлектри. ческую проницаемость порядка 12, и электрическую прочность в неоднородном 50 электрическом поле - 5 кВ/мм. В качестве материала с меньшим значением диэлектрической проницаемости - применить слюдобумагу, пропитанную кремнийорганическим связующим. Она имеет рабочую 55 тёмпературу до.600°С, значение диэлектрической проницаемости при данной температуре составляет 4, а электрическая прочность в неоднородном поле достигаетBased on this, it was suggested that Slyudoba45 be used as a material with a high dielectric constant, impregnated with an aqueous solution of a phosphate binder, having a dielectric at a working temperature of 700-800 ° C. permeability of the order of 12, and dielectric strength in an inhomogeneous 50 electric field - 5 kV / mm. As a material with a lower dielectric constant, use mica paper impregnated with an organosilicon binder. It has a working temperature of 55 to 600 ° С, the dielectric constant at a given temperature is 4, and the electric strength in an inhomogeneous field reaches
7,5 кВ/мм. Толщина гильзы итёлщина слоев ____различных материалов определяется из ус5 ловия минимального сопротивления тепловому потоку и величиной пробивного напряжения соответствующих слюдосодержащих материалов в неоднородном электрическом поле при рабочих температурах электронагревателя. При максимально допустимых рабочих температурах на резистивном материале толщина слоя материала с большей диэлектрической проницаемостью составляет 25-50 % всей толщины гильзы. При толщине менее 25 % слой слюдосодержащего материала с большей диэлектрической проницаемостью оказывается недостаточным для понижения температуры до 600°С и обеспечения нормальных условий работы слою с меньшей диэлектрической проницаемостью, что приводит к снижению его электрической прочности, при толщине более 50 % всей гильзы, толщина слоя слюдосодержащего материала, пропитанного кремнийорганическим связующим, окажется недостаточной по своей электрической прочности, т. к. именно этот слой обеспечивает электрическую прочность всего электронагревателя. ·7.5 kV / mm. The thickness of the sleeve and the thickness of the layers ____ of various materials is determined from the condition of minimum resistance to heat flux and the breakdown voltage of the corresponding mica-containing materials in an inhomogeneous electric field at operating temperatures of the electric heater. At the maximum allowable working temperatures on a resistive material, the thickness of the layer of material with a higher dielectric constant is 25-50% of the entire thickness of the sleeve. At a thickness of less than 25%, a layer of mica-containing material with a higher dielectric constant is insufficient to lower the temperature to 600 ° C and ensure normal operating conditions for a layer with a lower dielectric constant, which leads to a decrease in its electric strength, with a thickness of more than 50% of the entire sleeve, the layer thickness mica-containing material impregnated with an organosilicon binder will be insufficient in its electric strength, since it is this layer that provides the electric strength of all electric heater. ·
На фиг. 1 представляет общий вид трубчатого электронагревателя: на фиг. 2 фрагмент электронагревателя с комбинированной гильзой меньшего диаметра: на фиг. 3 - фрагментэлектронагревателя с комбинированной гильзой большего диаметра; на фиг. 4 - фрагмент электронагревателя с двумя комбинированными гильзами.In FIG. 1 is a perspective view of a tubular electric heater: FIG. 2 fragment of an electric heater with a combined sleeve of smaller diameter: in FIG. 3 - a fragment of an electric heater with a combined sleeve of a larger diameter; in FIG. 4 - a fragment of an electric heater with two combined sleeves.
Электронагреватель состоит из гильзы меньшего диаметра 1, нагревательной спирали 2, намотанной На нее, и гильзы большего диаметра 3, надетой поверх На15The electric heater consists of a sleeve of a smaller diameter 1, a heating coil 2 wound around it, and a sleeve of a larger diameter 3, worn over Na15
Применение одной из гильз или обеих комбинированными позволил создать новый высоковольтный электронагреватель на основе слюдосодержащих материалов, не имеющий себе аналогов.The use of one of the sleeves or both combined allowed us to create a new high-voltage electric heater based on mica-containing materials, which has no analogues.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU914953915A SU1787316A3 (en) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | Tube electric heater and method of its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU914953915A SU1787316A3 (en) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | Tube electric heater and method of its manufacture |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1787316A3 true SU1787316A3 (en) | 1993-01-07 |
Family
ID=21583756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU914953915A SU1787316A3 (en) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | Tube electric heater and method of its manufacture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1787316A3 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2169441C2 (en) * | 1998-03-04 | 2001-06-20 | Полушкин Геннадий Александрович | Tubular electric heater |
| RU2385552C1 (en) * | 2008-12-16 | 2010-03-27 | Юрий Александрович Мордвинов | Heating coil with protection against primary scale (versions) |
| WO2016018179A1 (en) * | 2014-08-01 | 2016-02-04 | Геннадий Яковлевич ВАЙГАНДТ | Electric heater (variants) |
| RU190400U1 (en) * | 2019-05-13 | 2019-07-01 | Общество с ограниченной ответственностью "СПК-Регион" | Double Helix Tubular Heater |
-
1991
- 1991-06-28 SU SU914953915A patent/SU1787316A3/en active
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2169441C2 (en) * | 1998-03-04 | 2001-06-20 | Полушкин Геннадий Александрович | Tubular electric heater |
| RU2385552C1 (en) * | 2008-12-16 | 2010-03-27 | Юрий Александрович Мордвинов | Heating coil with protection against primary scale (versions) |
| WO2016018179A1 (en) * | 2014-08-01 | 2016-02-04 | Геннадий Яковлевич ВАЙГАНДТ | Electric heater (variants) |
| RU190400U1 (en) * | 2019-05-13 | 2019-07-01 | Общество с ограниченной ответственностью "СПК-Регион" | Double Helix Tubular Heater |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2848794A (en) | Method of making electrical coils for high temperature use | |
| CA1143771A (en) | Electrical cartridge heater element | |
| DE3880203T2 (en) | FLAT HEATING CABLE WITH CONSTANT PERFORMANCE. | |
| US3308414A (en) | Porous-refractory encapsulant for cous and coil encapsulated therewith | |
| US3377462A (en) | Device for heating surfaces subject to strong mechanical stresses or considerably varying atmospheric conditions | |
| SU1787316A3 (en) | Tube electric heater and method of its manufacture | |
| US3662222A (en) | Electric resistance wire igniter with a cooling terminal posts construction | |
| US4524404A (en) | High voltage insulator assemblage having specially-chosen series resistance | |
| US2793333A (en) | Electrical capacitor | |
| US2075906A (en) | Conductor | |
| US2223737A (en) | Shield for electrical apparatus | |
| KR20000039849A (en) | Heating wire | |
| RU2738465C1 (en) | Winding wire | |
| US1614168A (en) | Electric heater | |
| US2817737A (en) | Electrical resistance nets | |
| US3975653A (en) | Creeping discharge and partial discharge prevention means for a coil end of a rotary electric machine | |
| US3585552A (en) | Electrical apparatus | |
| US4388546A (en) | Arrangement for controlling the internal potential in generator rods | |
| US1735560A (en) | Insulator for withstanding fog conditions | |
| DE69634231T2 (en) | From stranded conductors inductive winding of an induction cooking appliance | |
| RU2088024C1 (en) | Rod of stator winding for high-voltage electric machine | |
| US4987675A (en) | Method of manufacturing coiled heating element | |
| US1528542A (en) | Electric furnace | |
| US5374810A (en) | Induction heating transformer and method of winding same | |
| US1728531A (en) | High-voltage insulator |