Гибкий водоохлаждаемый индуктор Советский патент 1983 года по МПК H05B6/36 

to

со

4

ю

00 Изобретение относится к электронагреву при помощи гибкого медного водоохлаждаемого индуктора и может быть использовано, например, для нагрева с целью осуществления местной термообработки сварных штыков коллекторов и барабанов котлоагрегатов на котлостроительных заводах и тепловых станциях. Известен гибкий медный водоохлаждаемый нидуктор, выполненный в виде гибкого медного кабеля, заключенного в пожарный рукав из асботкани, по которому протекает охлаждающая вода 1. Однако конструкция такого гибкого индуктора несоверщенна, так как выполненная из асбеста защитная оболочка нагревателя быстро разрущается и ее необходимо периодически восстанавливать, поэтому такие индукторы применяются очень редко. Наиболее близким к предлагаемому является гибкий водоохлаждаемый индуктор, содержащий заключенный в изоляционную оболочку токопровод в виде медного плетеного чулка, надетого на гофрированную трубТакой индуктор позволяет осуществлять эффективное охлаждение водой токонесущей жилы - медного чулка 2. Однако конструктивное выполнение внешней оболочки в виде покрытия из асбестовой ткани довольно несовершенно, механически непрочно и не обеспечивает эффективной тепловой защиты токонесущей жилы от разогретого этим индуктором тела изделия. Поэтому такой индуктор укладывают не непосредственно на нагреваемую поверхность, а через слой (до 30 мм) теплоизоляции, что снижает эффективность индукционного нагрева, приводит к усложнению осуществления технологического процесса нагрева, сужает возможности осуществления местной термообработки, особенно в труднодоступных местах. Цель изобретения - повыщение эффективности нагрева. Поставленная цель достигается тем, что в гибком водоохлаждаемом индукторе изоляционная оболочка выполнена в виде набора шарнирно связанных хомутов из немагнитного металла, каждый из которых охватывает керамическую втулку прямоугольного поперечного сечения в плоскости, перпендикулярной оси индуктора, обращенные друг к другу боковые стороны которых ниже указанной оси выполнены с конусным срезом. На фиг. 1 представлен предлагаемый гибкий индуктор, общий вид; на фиг. 2 то же, поперечное сечение; на фиг. 3 - часть уложенного на коллектор витка индуктора, общий вид; на фиг. 4 - группа уложенных на коллектор витков индуктора, поперечное сечение. Гибкий медный водоохлаждаемый индуктор выполнен в виде одетой на гофрированную трубку 1 из бронзы или латуни токонесущей жилы 2, представляющей собой медный плетеный чулок. Концы гибкого индуктора снабжены клеммами 3 для подключения индуктора к источнику тока и штуцерами 4 для подвода охлаждающей воды. Токонесущая жила 2 снабжена изоляционной оболочннкой в виде равномерно распределенных по всей длине индуктора керамических втулок 5, заключенных в металлическую немагнитную оболочку 6. Керамическая втулка 5 в поперечном сечении, в плоскости сечения, перпендикулярной оси индуктора, выполнена прямоугольной формы, причем сквозное отверстие во втулке для охвата гофрированной трубки 1 и токонесущей жилы 2 делит прямоугольник на утолщенную 7 и суженную 8 части, в виде двухсторонних конусных срезов. Все втулки сориентированы так, что их утолщенные части размещены в рабочей части индуктора, при этом под рабочей частью понимается обращенная к нагреваемой поверхности изделия часть индуктора. Утолщенная часть 7 керамической втулки 5 в продольном сечении, в плоскости сечения, параллельной оси индуктора, имеет дву сторонний конусный срез 9, начинающийся от оси индуктора. Конусееный срез 9 служит для обеспечения необходимой кривизны индуктора при укладке его на круглую поверхность коллектора 10. Каждая керамическая втулка 5 выполнена разрезной в продольной плоскости с целью обеспечения удобства ремонта. На фиг. 2 показана линия разреза 11керамической втулки 5. Оболочка 6 выполнена в виде отдельных хомутов 12, каждый из которых охватывает соответствующую керамическую втулку 5 и повторяет прямоугольную форму поперечного сечения этой влулки. Концы хомутов 12 стянуты общей осью 13 и гайками 14. Каждый хомут 12связан с соседним при помощи металлических немагнитных кронштейнов 15 в виде двух пластин 16 и 17, параллельных продольной оси индуктора, и жестко скрепленных между собой поперечной щпилькой 18. Концы пластин 16 и 17 имеют сквозные продольные пазы 19, при помощи которых обеспечивается щарнирная связь каждого кронштейна 15 с осями 13 соседних хомутов 12. Такая шарнирная связь хомутов 12 между собою обеспечивает четкую ориентацию всех керамических втулок 5 и исключает их угловой сдвиг по отношению друг к другу. При работе гибкий индуктор укладывают непосредственно на наружную поверхность, например, коллектора 10 в виде соленоидной группы, поперечное сечение которой изображено на фиг. 4. Соленоидную группу укладывают на коллектор так, чтобы

подлежащий термообработке сварной стык оказался под ее средней частью. При укладке на криволинейную поверхность коллектора двухсторонние срезы 8 каждой керамической втулки сближаются между собою, образуя при этом практически непрерывный теплоизолирующий слой, отсекающий тепловое излучение разогретого тела коллектора от токонесущей жилы 2. Благодаря тому, что металлическая оболочка 6 оринетирует все керамические втулки 5 в одной плоскости и таким образом, что к нагреваемой поверхности коллектора 10 обращены их утолщенные части 7, обеспечивается достаточная толщина теплоизолирующего слоя. Сближение двухсторонних конусных срезов 8 при изгибе индуктора в процессе его укладки на коллектор 10 осуществляется сравнительно легко, так как хомуты

12связаны между собою шарнирно и в процессе изгиба происходит перемещение осей

13в продольных пазах 19 кронштейнов 15. При образовании соленоидной группы на

поверхности коллектора витки этой группы укладывают вплотную друг к другу. При этом каждый виток стыкуется с соседним суженными частями 8 керамических втулок 5. Это обеспечивает сравнительно небольшой шаг витков соленоидной группы, а значит и достаточную плотность ампер-витков на единицу длины коллектора, что обеспечивает эффективный и качественный нагрев. Благодаря прямоугольной форме поперечного сечения керамических втулок обеспечивается непрерывный теплоизолирующий слой между коллектором и токонесущей жилой. Тепловое излучение нагретого коллектора отсекается от токонесущей жилы 2 теплоизоляционным слоем достаточной толщины, образованный утолщенными частями 7 керамических втулок 5.

Таким образом, предлагаемый индуктор позволяет получить достаточную теплоизоляцию и высокую эффективность нагрева за счет свойств самой конструкции индуктора.

ГИБКИЙ ВОДООХЛАЖДАЕМЫЙ ИНДУКТОР, содержащий заключенный в изоляционную оболочку токопровод в виде медного плетеного чулка, надетого на гофрированную трубку, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности нагрева, изоляционная оболочка выполнена в виде наборашарнирно связанных хомутов из немагнитного металла, кажЗхый из которых охватывает керамическую втулку прямоугольного поперечного сечения в плоскости, перпендикулярной оси индуктора, обращенные друг к другу боковые стороны которых ниже указанной оси выполнены с конусным срезом.

ffiи 17

Л. LL

5

jti-И| -jti-Hf JH-tt -jtt-4 Jtf-H(

Фи1.-3

/