Ферромагнитный нагреватель Советский патент 1983 года по МПК H05B6/10 

Изобретение oiHocHTtiH к электронагреву и может быть использовано в сельском хозяйстве, в частности для сушки продуктов растениеводства. Известны ферромагнитные нагреватели, состоящие из проводникового стержня, покрытого изоляцией, на который надета труба из ферромагнитной стали. Стержень подключается к источнику переменного тока. При этом труба нагревается наводимыми в ней вихревыми токами lj . Одним из их недостатков является низкая температура нагрева. Наиболее близким к изобретению является ферромагнитный нагреватель содержащий по меньшей мере два нагре вательных элемента, выполненные в виде ферромагнитных труб, толщина стенок которых не менее чем в два раза больше глубины проникновения тока, по оси каждой из которых установлены соединенные последовательно проводники, а концы труб снабжены токопроводящими перемычками, соёди.няющими их по меньшей мере с одной стороны 2 .. Однако этот нагреватель не обеспечивает регулирования температуры без вспомогательного оборудования. ; . . Целью изобретения является обеспечение саморегулирования температуры нагревателя. Поставленная цель достигается тем что в ферромагнитном нагревателе сое диненные перемычкой концы труб укреп лены жестко в опоре, а перемычка с другой стороны подвижным соединением прикреплена к опоре и установлена от концов труб с зазором, величина кото рого равна величине температурного удлинения труб. На фиг. 1 представлен элемент ферромагнитного нагревателя, продоль ный разрез; на фиг. 2 - соединенные последовательно элементы ферромагнит ных нагревателей с устройством для регулирования тезмпературы нагрева в холодном состоянииV на фиг. 3 то же,в нагретом состоянииf на фиг.4 аспределение наведенных токов, в тру бах ферромагнитных нагревателей, находящихся в холодном состоянии; на фиг. 5 - то же, в нагретом состоянии Элемент ферромагнитного нагревателя содержит проводниковый стержень 1, подключенный обоими концами к источнику переменного тока. На стержен надета ферромагнитная труба 2. Стержень 1 отделяется от трубы 2 с помощью электроизоляции 3 Отдельные элементы ферромагнитного нагрева сое диняются между собой последовательно и подключаются к электрической сети переменного тока. С одной стороны трубы 2 жестко закрепляются и электрически соединяются перемычками 4 (фиг. 2 и 3). С противоположной стороны ферромагнитные трубы 2 снабжаются заостренными выступами 5 (фиг. 2 и 3). С этой с.тороны находится соединительная перемычка б из проводникового материала, выполняющая функцию короткозамыкателя ферромагнитных труб 2. Соединительная перемычка 6 (фиг. 2) закреплена на регулируемой пружинной подвеске, состоящей из болта 7, неподвижной гайки 8 и пружины 9, находящейся между соединительной перемычкой б и гайкой 8. Ферромагнитный нагреватель работает следующим образом. При подключении переменного напряжения к стержням 1, ими излучается электромагнитная волна, магнитная составляющая которой проникает в слой металла труб 2, вызывает в них вихревые токи и явление гистерезиса и преобразуется в теплоту. Ток, протекающий по внешней поверхности трубы 2 (фиг. 4), совпадает с направлением тока в стержне, а на внутренней поверхности противоположен ему. Толщина стенок ферромагнитных труб 2 вдвое превышает foлщинy поверхностного слоя, в котором индуцируется переменный ток, за счет чего происходит нагрев внутреннего и внешнего слоев ферромагнитных.труб 2. В результате естественного удлинения труб 2 при нагреве их заостренные выступы 5 упираются в соединительную перемычку 6. Так как ферромагнитные трубы 2 со стороны перемычек 4 закреплены жестко относительно соединительной перемычки б, то при нагреве они удлиняются только в сторону соединительной перемычки б. При этом трубы 2 оказываются электрически соединенными параллельно друг другу с помощью перемычек 4 и по перемычкам начинают циркулировать токи (фиг. 5). Из-за этого токи, протекакицие по трубам 2, перераспределяются и начинают циркулировать по их внутренним поверхностям. Нагрев трубы 2 осуществляется не от внутреннего и внешнего слоев, как было раньше, а только от внутреннего слоя. Это оказывает размагничивающее действие на силу тока в стержнях 1: сила тока уменьшается, уменьшается на 40-45% и мощность ферромагнитных нагревателей. Температура ферромагнитных нагревателей снижается, происходит уменьшение их линейных размеров и нарушение электрического контакта (между заостренными выступами 5 и соеди-, нительной перемлчкой б. Повторяется процесс нагрева, затем снова происходит охлаждение и т.д. Температура ферромагнитного нагревателя в результате этого колеблется около определенного среднего значения. Причем температуру можно регулировать иг1менением положения соединительной перемычкой 6 относительно эа,остренных выступов 5. ввинчивание болта 7 в неподвижную ratfxy 8 приводит к увеличению расстояния между заостренными выступами 5 и соединитёльной перемычкой 6; происходит увели-, ченйе средней температуры нагрева. Ввинчивание болта 7 приводит к снижению средней температуры феррсилагнит-;

:нах нагревателей. Наличие пружины 9 обеспечивает надежный электрический

контакт в месте соединения эаоотренных выступов 6 с соединительной перемычкой 6.. Причем заостренные выступы создают множество точек контакта труб 2 с соединительной перемычкой 6, что повышает надежность регулирования таотературы.

Применение ферромагнитных саморегулирующих нагревателей позволяет автоматизировать процесс регулирования температуры и мощности без каких-либо дорогостоящих .приспособлений (автома; тическйх регуляторов, автотрансформаторов попу проводниковых элементов и гф.).

ФЕРРОМАГНИТНЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬг содержащий по меньшей. два нагревательных элемента, выполненных ;В виде ферромагнитных труб, толсцина стенок которых больше глубины проникновения тока/ не меньше, чем в два раза, по оси кгикдой из которых установлены соединенные последовательно проводники, а концы труб снабжены токопроводяцими перемычками, соединяющими их по меньшей мере с одной стороны, отличающийся тем, что, с целью саморегулирования температуры нагревателя, соединенные перемычкой концы труб укреплены жестко в опоре, а перемычка с другой стороны подвижным соединением прикреплена к опоре и установлена от концов труб с зазором, величина которого рав-. на величине температурного удлинения труб,S C30cyy«T№VSi MTg XJt.x jbJtTT Tcyx utanfxxTraifraj ага Jt I « ,-«.. « I .-. « « , « k «. I ., . ; .,., « -v ,-, i .f ж .- .. 1 л lN9 1 CO о 00 (W.J

/

t.J

/

iX