Устройство для электрического нагрева сильно увлажненных диэлектрических материалов Советский патент 1955 года по МПК H05B6/48 H03B1/02 H05B6/06 

Предметом изобретения является устройство для электрического нагрева сильно увлажненных диэлектрических материалов путем их комбинированного нагрева током промыа1ленной частоты (50 пер/сек) и током высокой частоты, состояшее из нагревательной камеры (выполненной в виде электрического конденсатора), источника тока промышленной частоты и высокочастотного лампового генератора, включенных по схеме, обеспечивающей автоматическую подачу высокочастотного напряжения к нагревательной камере при уменьшении электрической про-водимости нагреваемого материала, происходящем в процессе сушки.

В известных аналогичных устройствах нагрев материала производится вначале токами промышленной частоты, а затем, но мере удаления основной влаги из материала, - токами высокой частоты.

Переход от первой стадии нагрева ко второй производится переключением схемы, например, с помощью реле, в моменты уменьшения тока сквозной проводимости до определенного значения. Такие переключения неизбежно создают тяжелые условия для работы высокочастотного генератора в моменты пиковых нагрузок.

В предложенном устройстве облегчены условия работы генераторных ламп в моменты пиковых нагрузок, связанны.к с резким изменением диэлектрических свойств нагреваемого материала. Это достигается тем, что оба источника электроэнергии подключены к конденсатору нагревательной камеры через развязывающие элементы (индуктивности и емкости) и одновременно питают конденсатор низкочастотным и высокочастотным током. Доля участия в нагреве того или иного источника тока регулируется автоматически. Для автоматического регулирования величины генерируемого высокочастотного напряжения в зависимости от низкочастотного тока сквозной проводимости в цепь управления генераторной лампы включен автоматический регулятор тока управления, на вход которого подано напряжение, функционально связанное с величиной низкочастотного тока сквозной проводимости.

В качестве входного элемента регулятора тока цепи управления генераторной лампы в устройстве применен трансформатор тока, включенный в цепь низкочастотного тока сквозной проводимости.

Принципиальная электрическая

схема устройства для электрического нагрева, выполненно го согласно изобретению, показана на чертеже, где приняты следующие обозначения:

С - конденсатор, междз обкладками которого иомещают нагреваемый материал; L - С - C| - иысокочастотный колебательный Л - генераторная лампа; С, С.,, Др - раз зязываю ние элементы схемы; TI - трансформатор тока, испо;1ьзуемый в качестве входного элемеггта рег лятора тока цени управления генераторной л-ампой; Т - питающий трансформатор выпрям теля.

В основной колебателытый контур стройства, помимо высокочастотного напряжения, введено напряженке промышленной частоты (носредством развязывающих э; ементов Ci, Со, Др) непосредственно от питающего транеформатора Т вьгнрямнтеля.

Регулирование величины генерируемого высокочастотного напряжения в зависимости от величины протекаюшего через нагреваемый материал тока сквозной проводимости оеугпествляется автоматически с номощы-о нмеюи ;егося в цепи сетки генераторной лампы сеточного устройства. Управление сеточным устройством осуществляется трансфо)матором тока Т, первнчная обмотка которого включена в цепь питания эабочего контура переменным .

В соответствии с величиной тока сквозной проводимоети, протекаюнщго в рабочем конденсаторе С через нагреваемый материал, на сет)су лампы Л подается дополнительно то нли иное отрицательное напряжение, величигга которого будет зависеть от стенен 1 влажности материала. Пока материал сильно увлажнен и его оЛектропрсводноеть велика, нагрев его будет определяться в основном за счет сквозных потерь электропроводности. Г1рн этом больщой ток электролроводности, протекающий через .материал (следовательно, и через первьчную обмотку трансформатора тока - 7|), создает посредством сеточного устройства достаточно большое отрицательное напряжение в цепи сетки лампы, запирающее ее или ограничивающее величину генерируемого напряжения.

По .мере уменьн1ения тока сквозной проводимости (что происхо)1,ит при уменьшении влажности нагреваемого материала), величина дополнительного отрицательного напряжения в цепи сетки будет уменьшаться и, следовательно, величина генерируемого высокочастотного напряжения в рабочем ионтуре будет возрастать. В окончательной стадии нагрева, когда ТОК-сквозной проводимости незначите тен, матер ал в рабочем контуре практически нагревается за счет диэлектрических потерь при прохождении токов высокой Чстстоты. Если в рабочий контур такого генератора поместить материал с незначительной начальной влажностью,, иагрев его будет пронсходить в первый же момент за счет днэлектрнческих потерь.

В том случае, когда влага в материале образуется во время нагрева, как, например, при нагреве веществ е бо;1ьннм содержанием фекольноформальдегидпых смол (при экзоте)мической реакции полимеризации смолы в 1-1ей может образовываться до 10% влаги в результате незаверпкнных продуктов конденсации), произойдет автоматическое перераспределение нагрева: увеличение i-faгрева токами нро:.1ышленной частоты н уменьшение выссжочастотного ),- грева.

При таком комбинированном )шгреве основная влага из материала, удаляется при иагреве током пром:.:1 шленной частоты (в этом случае тепловой к. п. д. пмеет величину бб., чем при высокочастотном нагреве), что позволяет повысить обн;иГ к. п. д. установкн.

Пред м е т и з о б р е т е н и я

1. Устройство для электрического нагрева сильно увлажненьых диэлектрических матерггалов путем комбинированного нагрева матерна.тя током промыщлегггой частоть (50 пер/сек) и током выеокой частоты, состоящее из нагревательной K-IIмеры, выпо-.;и(снной в виде электрического конденеатора, источника тог-:а промышлеггиой частоты и выеокочастотного лампового генератора, включенных по ехеме, обеспечивающей автоматическую-подачу высокочастотного напряжения к нагрева