Способ обработки воздуха

 

Использование: процессы нагрева воздуха, воздухонагревательные системы и устройства. Сущность изобретения: воздух пропускают через электронагреватели в теплообменном аппарате со скоростью не менее 2 м/с при плотности теплового потока с поверхности электронагревателей не более 0,65 Вт/см². 1 ил.

Изобретение касается электротермии и может быть использовано при производстве электротермического оборудования.

Известен способ объемного нагрева воздуха в корабельных помещениях посредством различных систем отопления [1] Однако в известном способе наблюдается медленность прогревания помещений и как следствие продолжительность сушки электроизоляции электрооборудования, размещенного в этих помещениях, а также большие энергозатраты и низкая оперативность.

Наиболее близким к предлагаемому по своей технической сущности является локальный способ нагрева воздуха путем прокачки через теплообменный аппарат с электрическими резистивными электронагревателями (ЭН) и подачи через шланг непосредственно к электрооборудованию (его части) со сниженным сопротивлением электроизоляции [2] Однако в этом способе происходит выжигание из нагреваемого воздуха микроорганизмов, полезных для дыхания и не восполняемых в условиях замкнутого объема помещений подводной лодки. Этот недостаток является следствием несовершенства теплообменного аппарата, в частности, повышенных шероховатости и температуры (свыше 250^оС) теплоотдающей поверхности ЭН, приводящих соответственно к затормаживанию движения и выжиганию микроорганизмов, сталкивающихся с ЭН, а также отсутствие взаимоувязки плотности теплового потока с поверхности ЭН, скорости движения нагреваемого воздуха и критической температуры теплоотдающей поверхности.

Целью изобретения является исключение выжигания из обрабатываемого воздуха микроорганизмов, полезных для дыхания.

Поставленная цель достигается тем, что нагрев воздуха осуществляют путем теплообмена с эматалированной винтообразной поверхностью ЭН при плотности теплового потока с этой поверхности и скорости движения нагреваемого воздуха, гарантирующих температуру теплоотдающей поверхности, не превышающую критического значения 200^оС.

Поскольку указанные отличительные признаки отсутствуют у прототипа, предлагаемое техническое решение отвечает критерию новизна.

Признаки "путем теплообмена с эматалированной винтообразной поверхностью ЭН при плотности теплового потока с этой поверхности и скорости движения нагреваемого воздуха, гарантирующих температуру теплоотдающей поверхности, не превышающую критического значения 200^оС", не обнаруженные в предложенном сочетании в литературных источниках, обеспечивают равномерное обтекание воздухом поверхности ЭН благодаря ее эматалированию один из наиболее простых, экономичных и прогрессивных способов анодирования, т.е. создания на поверхности алюминиевых сплавов молочно-эмалевидной, непрозрачной оксидной пленки, делающей поверхность глянцевой, высокую турбулентность движения воздуха благодаря винтообразности поверхности ЭН и как следствие интенсивный отвод теплоты от оболочек ЭН, способствующий их интенсивному охлаждению. Равномерное обтекание, высокая турбулентность движения воздуха вместе с интенсивным охлаждением теплоотдающих поверхностей ЭН исключают выжигание микроорганизмов из обрабатываемого воздуха, что имеет важное значение для обитаемости подводных лодок.

Таким образом, у предлагаемого способа появляется свойство, обеспечивающее исключение выжигания микроорганизмов, полезных для дыхания, из нагреваемого воздуха, которое не совпадает со свойствами, проявляемыми отличительными признаками в известных решениях, и которое не равно сумме этих свойств, что позволяет сделать вывод, что предлагаемое техническое решение соответствует критерию "существенные отличия".

На чертеже изображен поперечный разрез теплоэлектровентилятора (ТЭВ), в котором реализуется предложенный способ нагрева воздуха для сушки электроизоляции электрооборудования подводных лодок.

Для нагрева воздуха ТЭВ посредством соединительного шнура 1 подключается к электросети. Одна или обе кнопки переключателя мощности 2 переводятся в положение "Вкл.", при этом одновременно включаются электровентилятор 3 и ребристые электронагреватели (РЭН) 4, имеющие эматалированную винтообразную поверхность. Воздух, окружающий ТЭВ, забирается электровентилятором 3 и нагнетается через отверстие 5 в камеру нагрева 6. При этом производительность электровентилятора 3 и сечение камеры нагрева 6 выбраны так, что воздух, омывающий РЭН 4, движется со скоростью, превышающей 2 м/с, а плотность теплового потока с поверхности РЭН не превышает 0,65 Вт/см². Таким образом, нагрев воздуха осуществляется путем теплообмена с глянцевой за счет эматалирования и турбулизирующей за счет винтообразных ребер поверхностью РЭН при невысокой плотности теплового потока с этой поверхности и скорости движения воздуха, обеспечивающих гарантированность температуры теплоотдающей поверхности, не превышающей критического значения 200^оС, т.е. температуры, обеспечивающей выживание микроорганизмов, полезных для дыхания. Воздух, нагретый в камере 6, через отверстие 7 и шланг 8 подается к просушиваемому электрооборудованию.

На случай возникновения аварийной ситуации, например, при включении РЭН 4 без подачи в камеру нагрева 6 воздуха из-за перекрытия входного отверстия электровентилятора 3, в ТЭВ предусмотрен аварийный термоотключатель 9.

Таким образом, поставленная цель исключения выжигания из обрабатываемого воздуха микроорганизмов, полезных для дыхания, достигается за счет нагрева воздуха путем теплообмена с эматалированной винтообразной поверхностью ЭН при плотности теплового потока с этой поверхности не более 0,65 Вт/cм² и скорости движения воздуха не менее 2 м/с. Достижение поставленной цели подтверждено изготовлением и испытаниями опытных образцов ТЭВ.

Предложенный способ нагрева воздуха реализуется в ТЭВ, принятых для постановки на серийное производство.

Формула изобретения

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ВОЗДУХА для сушки электроизоляции электрооборудования подводных лодок, заключающийся в пропускании его через электронагреватели в теплообменном аппарате, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества воздуха путем предупреждения выжигания полезных микроорганизмов при выполнении поверхности электронагревателей полированными, воздух пропускают со скоростью не менее 2 м/с при плотности теплового потока с поверхности электронагревателей не более 0,65 Вт/см².

РИСУНКИ

Рисунок 1