Високо{0}}ізоляційна, анти-адгезійна електрична нагрівальна трубка та процес її виробництва
Залишити повідомлення
Цей винахід розкриває електричну нагрівальну трубку з високим -ізоляційним, -адгезійним і корозійно-{2}}стійким способом і процес її виготовлення. Його форма нагадує-ножиці. Головна особливість полягає в тому, що ізоляційна начинка всередині гільзи являє собою композитний порошок оксиду магнію. Внутрішня порожнина кінця труби в точці заклепки зі сполучною основою герметизується неорганічним герметиком. На зовнішню поверхню рукава нанесено анти-адгезійне покриття. Ця електрична нагрівальна трубка має високу ефективність теплопередачі, стійка-до корозії та має анти{11}}адгезивні властивості, що робить її придатною для нагрівання різних гідравлічних середовищ.
Високо{0}}ізоляційна, анти-адгезійна електрична нагрівальна трубка та інструкція з виробничого процесу
Цей винахід стосується електричної нагрівальної трубки для нагріву зануренням, яка не містить накипу й-стійкої-корозії, а також способу її виготовлення.
Існуючі електричні нагрівальні труби використовують порошок оксиду магнію як ізоляційний наповнювальний матеріал. Порошок оксиду магнію гігроскопічний, має низькі ізоляційні властивості та схильний до витоку. Обидва кінці електричної нагрівальної трубки запечатані смоляним клеєм, який не є термо-стійким і розм’якшується приблизно за 95 градусів, що призводить до поганого ущільнення. Крім того, через вплив електричного поля та якості води зовнішня стінка електричної нагрівальної трубки схильна до утворення накипу, що призводить до поганої теплопередачі. Ці фактори зумовлюють нестабільну якість і короткий термін служби існуючих електронагрівальних труб.
Метою цього винаходу є надання суспільству нової електричної нагрівальної труби та процесу її виробництва, які характеризуються високою ізоляцією, високою герметизацією, стійкістю до утворення накипу та стійкістю до корозії.
Цей винахід може бути реалізовано наступним чином: електрична нагрівальна трубка містить оболонку, нагрівальний дріт, ізоляційний наповнювач, клеми, основу та кришку основи. Нагрівальна трубка має форму -ножиць. Її відмінною рисою є те, що ізоляційним наповнювачем всередині оболонки є композитний порошок оксиду магнію, обидва кінці оболонки запечатані неорганічним герметиком, а зовнішня поверхня оболонки нагрівальної трубки покрита анти-адгезійним покриттям.
Композитний порошок оксиду магнію складається з наступного складу: 78-80% порошку оксиду магнію, 11-13% карбіду бору, 5-7% діоксиду бору та 2-4% оксиду кальцію. Вищезазначений порошок оксиду магнію пропускають через сито 60-120 меш для видалення заліза, сушать для видалення вологи, а потім додають суміш карбіду бору, діоксиду бору та оксиду кальцію та рівномірно перемішують.
Неорганічний герметик містить діоксид титану, карбід кремнію, діоксид нікелю, кварцовий пісок і рідке скло, де діоксид титану становить 15-18%, карбід кремнію 26-30%, діоксид нікелю 6-8%, кварцовий пісок 13-15% і рідке скло 32-36%. Після змішування за наведеною вище формулою суміш подрібнюють у кульовому млині при 200°, рівномірно перемішують, потім додають водне скло і знову перемішують.
Анти{0}}покриття містить такі компоненти та вміст: дисперсія F-4 48,5-49,5%, дисперсія F-46 11-12%, оксид цинку 6-7%, діоксид титану 2,5-3,5%, порошок слюди 2,2-2,6%, розчинник ОР 1,2-1,5%, трибутил фосфат 0,9-1,1%, глина біла 0,6-0,7%, сажа 0,08-0,11%, вода дистильована 24,5-25,5%. Вищевказану сировину подрібнюють у кульовому млині, а потім поміщають у тару.
Склад і вміст порошку оксиду магнію наступний: 95-96% оксиду магнію, 1,3-3% діоксиду кремнію, 1-2% оксиду алюмінію, 0,3-0,4% оксиду заліза, 0,8-1,5% оксиду кальцію.
Позитивними ефектами цього винаходу є: зовнішня поверхня труби покрита анти{0}}адгезійним покриттям, що запобігає утворенню накипу та корозії; висока теплова ефективність; за однакових умов нагрівання нагрівальна трубка цього винаходу може заощадити на 15% більше електроенергії, ніж звичайні нагрівальні трубки; хороша теплоізоляція; національний стандарт визначає опір ізоляції 2 МОм і витримувану напругу 1500 В/хв, тоді як нагрівальна трубка цього винаходу має опір ізоляції 50 МОм і витримує напругу 1600 В/хв, що забезпечує безпечне та надійне використання; композитний порошок оксиду магнію має опір ізоляції в холоді 80 МОм і опір ізоляції в гарячому та вологому середовищі 5 МОм. За умов вологості 95% і температури 45 градусів через 48 годин після розміщення рівень водопоглинання становить лише 0,1%, демонструючи надзвичайно високу вологостійкість. Неорганічний герметик має опір ізоляції до 2500 МОм, міцну адгезію та високу міцність ущільнення (понад 200-250 Н/см²), є повітронепроникним, водонепроникним і може витримувати температуру до 120 градусів без розм’якшення. Антипригарне покриття має хорошу стійкість до корозії; після занурення в розчини кислоти, лугу, солі та олії при 170-250 градусах протягом 2 годин він не розм'якшується, не відшаровується і не пузириться, що робить його придатним для нагрівання рідких середовищ.
Малюнок 1 – поперечний-розріз нагрівального елемента;
Малюнок 2 - це вид зверху малюнка 1.
Винахід і процес його виготовлення далі описано нижче з посиланням на супровідні малюнки. Нагрівальний елемент із високою-ізоляцією, анти-адгезією складається з рукава 1, нагрівального дроту 2, композитного порошкового наповнювача оксиду магнію 3, клемної колодки 4, з’єднувальної основи 6 і основної кришки 7. З’єднувальна основа 6 і основна кришка 7 виготовлені з алюміній або пластик. Всередині сполучної основи 6 встановлений пластиковий сердечник 11. Гільза 1 виготовлена з алюмінієвої трубки 10 або L2, або сталі Т4 або 10. Нагрівальний дріт 2 виготовлений із залізо-хром-алюмінієвого сплаву (OCr13Al1MO2), з максимальною робочою температурою 1250 градусів і міцністю на розрив 700–850 Нс㎡. Два кінці нагрівального елемента з’єднані зі сполучною основою 6. Гільза 1, вставлена в основу, заповнена неорганічним герметиком 5. На зовнішню поверхню гільзи 1 нанесено анти-адгезійне покриття. У цьому варіанті здійснення композитний порошок оксиду магнію має такий склад: 79% оксиду магнію, 12% карбіду бору, 6% діоксиду бору та 3% оксиду кальцію. Потім порошок оксиду магнію просівають через сито 60-120 меш для видалення заліза, сушать, а потім змішують з хімічними реагентами (карбідом бору, діоксидом бору та оксидом кальцію) до однорідності. У результаті виходить композиційний порошок оксиду магнію з наступним складом і вмістом: 95% оксиду магнію, 2% діоксиду кремнію, 1,5% оксиду алюмінію, 0,4% оксиду заліза та 1,1% оксиду кальцію.
Неорганічний герметик 5 містить 16,3% діоксиду титану, 28% карбіду кремнію, 7% діоксиду нікелю, 14% кварцового піску та 34,7% рідкого скла. Суміш (за винятком рідкого скла) подрібнюють у кульовому-млині при 200# після змішування відповідно до вищезазначеного складу та вмісту, а потім додають рідинне скло та ретельно перемішують.
Склад і вміст анти{0}}адгезійного покриття: дисперсія F-4 49,1%, дисперсія F-46 11,4%, оксид цинку 6,55%, діоксид титану 3,3%, порошок слюди 2,4%, розчинник ОР 1,33%, трибутилфосфат 0,1%, біла глина 0,66%, технічний вуглець 0,09%, дистильована вода 25,1%. Під час приготування 50% вміст твердих речовин дисперсії F-46 виливають у плоску ємність і ставлять у духовку при температурі не вище 120 градусів. Для прискорення випаровування вологи використовується вентилятор. Потім висушений F-46 подрібнюють у порошок у кульовому млині та пропускають через сито 120 меш. Відповідно до формули в циліндр кульового млина додають F-46, пігменти, дисперсії, додають воду для утворення злегка текучої в’язкої речовини. Потім додають магнітні кульки, і суміш подрібнюють протягом 36 годин. Потім дисперсію F-46 додають до подрібненої суспензії за формулою, і суміш перемішують до однорідності для отримання антиадгезійного покриття.
У цьому варіанті труби 10 і 12 використовуються як корпус для нагрівального елемента. Процес включає різання та видалення задирок, випрямлення, розпилення, очищення, намотування нагрівального дроту, заклепки, нанесення композитного порошку оксиду магнію, заповнення порошком, усадку трубки, формування та герметизацію. Після того, як два кінці нагрівального елемента прикріплені до сполучної основи 6, неорганічний герметик вводять у порожнини на обох кінцях трубки для герметизації. Першим кроком у процесі нанесення анти{6}}адгезійного покриття є очищення масляних плям із зовнішньої поверхні корпусу; другий етап – піскоструминна обробка, а потім пісковідмивання; третій крок... Першим кроком є розпилення анти{8}}адгезійного покриття на зовнішню поверхню рукава за допомогою розпилювача під тиском 20-40 Н/см². Потім негайно помістіть розпилений рукав у духовку при температурі 60-80 градусів, щоб висушити його. Четвертий крок полягає в тому, щоб помістити висушений рукав у високо{18}}температурну піч при 360-380 градусах для спікання протягом 15 хвилин, щоб антиадгезійне покриття трохи розплавилося та утворило плівку. П'ятий крок - вийняти гільзу з високотемпературної печі, швидко занурити її у воду, щоб охолодити, а потім злегка відполірувати поверхню, щоб збільшити гладкість зовнішньої поверхні.
