121590. lajstromszámú szabadalom • Fűtőelem magas hőmérsékleten dolgozó villamos kemencékhez és eljárás előállítására
2 121 5íK>. nagyon sok hátránya van. Az elzárás egyáltalán nem biztos és erőteljes vízhűtés! igényel; a víz liozzávezelésének legcsekélyebb csökkenése könnyen a végelzárás megron-5 gálását vonja maga után. A végeken elrendezett nagyterjedelmű vízhűtőköpeny a fűtőellenállás kicserélését megnehezíti és a cserét üzem közben teljesen lehetetlenné teszi. Az ismertetett ellenállásnak íőhát-10 ránya azonban aránylag nem gazdaságos volta. A fűtőenergiák nagy része a fcizhűlés folytán kihasználatlanul veszendőbe megy, a hűtött végelzárások hatása pedig a íuiővezető tengelyének irányában messze a ke-15 mencébe terjed. A kemenceszerkesztőnek azonban arra kell törekednie, hogy azt a szakaszt, melyen a fűtőrúd a hűtővíz hőmérsékletéről a teljes hőmérsékletére emelkedik, lehetőleg rövidre válassza. 20 A találmány értelmében már most c feladatot úgy oldjuk meg, hogy a kerámiai védőcsőbe a zárósapka és a tulajdonképeni fűtő vezető közé hőfojtást építünk (lásd a 3. ábra kapcsán alább kifej lette-25 ket). A 2. ábra a találmány szerinti hőfojtással felszerelt fűtővezetőn át vett metszel. Itt is (1) a tulajdonképemi, pl. molibdén alkotta fűtőellenállás, (2) a kerámiai védő-30 cső. A fűtővezető két végén meghatározott, a lutővezető átmérőjénél kisebb (d) átmérőjű (5) pecek van leesztergályozással kialakítva. E pecket másik végén a (6) közbenső rész a fémes (7) végelzárósap-35 kával köti össze. A (7) sapkát esetleg a hoki terjedés okozta különbségek kiegyenlítésére központos rovátkák vagy hornyok besajtolásával rugózőan alakíthatjuk ki és feltét segélyével vízzel hűtheLjük. a vil-40 lamos áramot pedig pl. rászorított (8) érintkezőgyűrűvcl vezethetjük hozzá. Az (5) hőfojtás (1) hosszát előnyösen a kemence köpenyének vastagságával egyenlő nagyra választjuk, úgyhogy a fűtőelemet a 45 kemencében úgy fűthetjük fel, hogy a hőfojtás épen a kemence köpenyén áthaladó szakaszba jusson. Miután a hőfojtás hoszszának és átmérőjének viszonya a fűtőáram adott értéke és adott kemencehőm ér-50 séklet mellett csak a hővezetőképesség és a fajlagos villamos ellenállás közötti viszonytól függ. a hőfojtásnak így megállapított legkedvezőbb hosszából (d) átmérője minden további nélkül megállapítható. A 55 fűtőrud közepe és vége közötti hőmérsékletesés legnagyobb részében a hőfojtásraí jut. A viszonyokat, különösen a rud végén, a 3. ábra mutatja. Ordiuátául a (T) hőmérsékletet, abszcisszául a rudvégtől a 60 kemence belseje felé vett uLat vettük fel. A diagramm alatt a fűlőrúdnak a kemence köpenyével szemben való elrendezését a diagramm helytengelyéneik magyarázatául vázlatosan szemléltettük. A korábbi, hő- 65 fojtás nélküli elrendezés esetén a hőmérséklet az I. görbe szerint változik, míg a II. görbe' a hőmérséklet helyi változását a találmány szerinti hőfojtás behelyezése esetére adja meg. Látjuk, hogy az új el- 70 rendezésnél a hőmérsékletet a zárósapka Iiomlokfelülelén a hőfojtás mellőzésével kapott (Ti ) értékről hőfojtással a ^T,) ériékre csökkentjük, ami egyidejűleg a hőmérséklet helyi emelkedésének fokozó- 76 dúsával jár. Míg a hőmérséklet az (A) lrelyen a korábbi elrendezésnél a / T/ max értéktől még nagy mértékben eltér, az új elrendezéssel a hőmérsékletnek ezt az értékét csaknem elérjük. so Miután a fűtőellenállás zárósapkájának (T:2 ) hőmérséklete a 3. ábra diagrammj,a szerinti fojtás alkalmazása esetén sokkal alacsonyabb, mint fojtás nélkül, most már másodpercenként aránylag csekély átfolyó 85 vízmennyiség elegendő, amikor is a hozzáfolvó és lefolyó víz hőmérséklete közötti különbségek csak kb. 20—30 C lő kot érnek el. Ez esetben pl. a zárósapkának a 2. ábra szerinti egyszerű homlokhűtése 90 elegendő. Avégből, hogy a sapkának az (1) fű fő vezető vagy az (5) fojtás forró részeinek sugárzása folytán való felhevülését megakadályozzuk, előnyösen a pi. (9)-nél érzékeltetett módon sugárzás ellen 95 védő ernyőt rendezhetünk el. Miután a találmány szerinti hőfojtás elrendezésével a végeizárási könnyen hidegen tarthatjuk és a vízhűtőköpenyeket olyan kicsire! választhatjuk, hogy azok át- 100 mérőinek nem kell a tulaj donképemi fűtőrud ál mérő jé l meghaladnia, a találmány szerinti fűtőelemeknél a megsérült vagy átégett fűtőelemeket gyorsan és egyszerűen a kemence üzeme közben is kicserélhetjük. 105 Gyakran ajánlatos a találmány szerinti hőfojtást nem magának a fűtőelemnek anyagából, hanem más anyagból előállítani, amikor is a villamos áram- és hővezetőképességének megfelelő megválásztá- 110 sával a fojtásnak előbbi (1) hossza és hatása mellett a fojtás (d) átmérőjét növelhetjük, ami a fűtővezető bizonyos megoldásainál előnyös lehet. A 4. ábrában (1) a fűtővezetőt, (2) a kerámiai védő- 115 csövet jelöli. A (10) hőfojtás a tulajdonképeni (1) fűtővezetőétől eltérő fémből, illetőleg fémötvözetből van előállítva és a
