Электронагреватель текучей среды Советский патент 1984 года по МПК H05B3/60 

Изобретение относится к электротермии и может быть использовано в промышленности для нагрева теплоносителя, например, в устройствах предварительного нагрева изделий перед пайкой и их сушке после промывки.

Известен электронагреватель, содержащий нагревательный элемент в виде электропроводного дисперсного материала, размешенного в нагревательной камере, снабженной токопроводяш.ими контактами, подключенными к источнику питания, и патрубками для входа И выхода теплоносителя. В контактах этого устройства выполнены отверстия, которые меньше минимального размера частиц дисперсного материала, что позволяет устранить вынос его из нагревательной камеры и сократить загрязнение теплоносителя 1.

Однако наличие отверстий в контактах, а также высокий коэффициент заполнения рабочего объема камеры электропроводным дисперсным материалом увеличивает как гидродинамические потери, так и мошность на прокачку теплоносителя через электронагреватель.

Наиболее близким к изобретению по технической сушности является электронагреватель текучей среды, содержащий нагревательный элемент в виде насыпного электропроводного ферромагнитного материала, размеш,енного в нагревательной камере, снабженной токопроводяшими контактами, подключенными к источнику питания, и патрубками Для входа и выхода нагреваемой среды, источник магнитного поля, ось диполя которого перпендикулярна рабочим поверхностям контактов, и элементы удержания насыпного материала, расположенные по длине камеры 2.

Недостатком известного устройства является зависимость его работы от диаметра отверстий в перегородках. Средство удержания дисперсного материала должно обеспечивать необходимое распределение объемной концентрации слоя электропроводного ферромагнитного дисперсного материала по длине камеры и исключить вынос теплоносителя, но при этом отверстия в перегородках /(ерекрываются частицами электропроводного ферромагнитного дисперсного материала, что увеличивает гидродинамические потери и энергозатраты на прокачку теплоносителя через устройство. Для устранения этого недостатка диаметр отверстий в нерегородках должен быть больше размера частиц электропроводного ферромагнитного материала, но при этом частицы выносятся теплоносителем из камеры {кроме того, в устройстве отсутствует перегородка перед выходным патрубком), что уменьшает ниже оптимальной объемную концентрацию твердой фазы электропроводного ферромагнитного дисперсного материала

в камере и приводит к загрязнению теплоносителя. Все это уменьшает производительность нагревателя и загрязняет изделие. Этот недостаток особенно проявляется при резких изменениях массового расхода теплоносителя, например, при подогреве изделий, размеш,енных на конвейере, когда скорость движения воздуха периодически меняется от нуля до максимального значения. При таком значительно изменяющемся массовом расходе теплоносителя электропроводный ферромагнитный дисперсный материал полностью опускается на нижний электрод (теряет магнитные свойства), переносится к перегородкам и через отверстия в них выносится из устройства.

Цель изобретения - повышение производительности нагревателя и качества нагрева.

Поставленная цель достигается тем, что в электронагревателе текучей среды, содержащем нагревательный элемент в виде насыпного ферромагнитного материала, размещенного в нагревательной камере, снабженной токоподводящими контактами, подключенными к источнику питания, патрубками для входа и выхода нагреваемой среды, источник магнитного поля, ось диполя которого перпендикулярна рабочим поверхностям контактов, и элементы удержания насыпного материала, расположенные по длине камеры, контакты снабжены расположенными одна против другой поперечными полосами из диэлектрического магнитопроводного материала с точкой Кюри, большей точки Кюри материала нагревательного элемента, а элементы удержания образованы размещенным между полосами материало.м, нагревательного элемента.

На фиг. 1 изображен электронагреватель, разрез вдоль нагревательной камеры; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из рабочей камеры 1, ограниченной сверху и снизу электрическими контактами 2 и 3, которые по крайней мере на своем конце находятся в магнитно.м поле и имеют расположенные одна против другой поперечные полосы 4 из диэлектрического магнитопроводного материала, например феррита. Торцы этих контактов закреплены в изоляторах 5 и 6, в которых вмонтированы патрубки 7 и 8 соответственно для входа и выхода теплоносителя. Две другие боковые камеры образованы диэлектрическими плитами 9 и 10. Внутри камеры на поверхности нижнего контакта 3 и между полосами 4 размещен электропроводный ферромагнитный дисперсный материал 11. Снаружи камеры установлен источник 12 постоянного магнитного поля, ось диполя которого перпендикулярна к токоподводящим поверхностям контактов 3 и 4, подключенных к источнику 13 питания.

Устройство работает следующим образом. При подаче на контакты 2 и 3 напряжения от источника 13 питания и при наличии магнитного поля по электропроводному ферромагнитному дисперсному материалу 11 протекает ток, который его нагревает. Током не нагревается электропроводный ферромагнитный дисперсный материал 11, расположенный между полосами 4 из диэлектрического магнитопроводного материала. Теплоноситель по патрубку 7 поступает в рабочий объем камеры 1, нагревается до температуры точки Кюри электропроводного ферромагнитного дисперсного материала 11, проходит через средство удержания, имеющее пористую структуру, из материала нагревательного элемента и далее через, патрубок 8 поступает на выход устройства. При значительно изменяющемся расходе теплоносителя электропроводный ферромагнитный дисперсный материал 11 не опускается на нижний электрод (не теряет свои магнитные свойства) между полосами 4, выполненными, например, из феррита с точкой Кюри выше точки Кюри электропроводного ферромагнитного дисперсного материала 11, образует средство удержания, имеющее пористую структуру, которое с одной стороны хорошо проницаемое для теплоносителя, а с другой хорощо препятствует выносу электропроводного ферромагнитного дисперсного материала из устройства. В объем камеры 1 на контакт 3 вводят равномерный слой электропроводного ферромагнитного дисперсного материала 11, а затем за счет подачи магнитного поля от источника 12 формируют указанное средство удержания, имеющее пористую структуру. Поперечные полосы 4 из диэлектрического магнитопроводного материала установлены в углублениях электродов 2 и 3, которые могут быть выполнены в виде выемок или, например, сквозными для того, чтобы полосы 4 непосредственно являлись продолжением полюсов источника 12 магнитного поля. Выбор точки Кюри электропроводного ферромагнитного дисперсного материала 11 ниже точки Кюри материала полос 4 обусловлен тем, что средство удержания, имеющее пористую структуру, должно сохранять свои свойства при температуре точки Кюри электропроводного ферромагнитного дисперсного материала. Использование предлагаемого устройства позволяет поддерживать производительность нагревателя на постоянном уровне и устранить загрязнение изделия, тем самым повысив его качество.

ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ, содержащий нагревате/тьный элемент в виде насыпного электропроводного ферромагнитного материала, размешенного в нагревательной камере, снабженной токоподводящими контактами, подключенными к источнику питания, патрубками для входа и выхода нагреваемой среды, источник магнитного поля, ось диполя которого перпендикулярна рабочим поверх.ностям контактов, и элементы удержания насыпного материала, расположенные по длине ка.меры, отличающийся тем, что. с целью повышения производительности нагревателя и качества нагрева, контакты снабжены расположенными одна против другой поперечными полоса.ми из диатектрического магнитопроводного материала с точкой Кюри, большей точки Кюри материала нагревательного элемента, а элементы удержания образованы размешенным между полосами материалом нагревательного элемента.

9