Устройство для индукционного нагрева Советский патент 1993 года по МПК C21D1/06 H05B6/10 

Фиг.

Изобретение относится к области индукционного нагрева и может быть использовано, например, в процессах синтеза, разложения, обогрева различных зданий и сооружений промышленного и бытового назначения..

Известное устройство для индукционного нагрева содержит три параллельно установленные камеры, на поверхности которых расположены витки индуктора. Камеры соединены по торцам параллельными плитами и заключены в герметичный кожух, имеющий патрубки для ввода и вывода нейтрального газа. Устройство закреплено на опорах.

Такое устройство при нагреве текучей среды требует значительного увеличения размера камер для обеспечения требуемой поверхности соприкосновения с текучей средой с целью передачи необходимого количества тепла за время ее прохождения по нагревателю. Устройство оснащено сравнительно сложной теплоизоляцией (экранирование, утолщенный слой изоляции). Устройство предназначено в основном для периодических процессов, что снижает сферу его применения.

Для нагрева, например, текучей среды в устройстве пришлось бы дооборудовать камеры днищами с трубопроводами для ее подачи и вывода. Несмотря на сложную изоляцию, устройство имеет большие потери тепла, выделяемого при его работе.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для индукционного нагрева, содержащее кожух с размещенными в нем камерами и трехфазным индуктором, витки которого обхватывают каждую камеру, снабженное параллельными ферромагнитными плитами, соединяющими камеры по торцом (при этом камеры расположены на равном расстоянии одна от другой, а кожух выполнен герметичным), согласно изобретению содержит дополнительные камеры, обхватывающие витки индукторов, к одной из которых подключен патрубок ввода текучей среды, и соединенными дополнитель- ными патрубками гидравлически последовательно между собой и с камерами, расположенными внутри индукторов, одна из которых снабжена патрубком вывода текучей среды.

На фиг.1 показано устройство, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Устройство содержит три параллельно установленные камеры 1, расположенные внутри индукторов 2, к обоим днищам 3

которых шпильками прикреплены ферромагнитные плиты (ярма) 4 и5и дополнительные камеры 6, обхватывающие витки индукторов 3.

Дополнительные камеры 6 каждой из трех фаз соединены между собой дополнительными патрубками 8, а с камерой, расположенной внутри индуктора, 1 - патрубком 9. Устройство заключено в кожух 7, покрытый снаружи тепловой изоляцией. К дополнительной камере 6 подключен патрубок 10 ввода нагреваемой текучей среды, а к камере, расположенной внутри индуктора, 1 - патрубок 11 вывода нагретой текучей среды.

Дополнительные камеры 6 содержат цилиндрическую часть внешней трубы 12 и внутренней -13, а также боковые стенки 14.

Угол между боковыми стенками 14 определяется уравнением:

.

р п

где у -угол между боковыми стенками 14; п - количество камер. Соединение каждой фазы устройства в

замкнутую пространственную систему, а также в единую конструкцию производится ферромагнитными плитами 4 и 5. Сердечником фазы является камера 1. Количество дополнительных камер 6 выбирается по

расчету, в зависимости от требуемой поверхности для нагрева, времени прохождения нагреваемой среды в камерах и допустимых их размеров.

Устройство работает следующим образом.

На обмотку индуктора 2 подается электрическое напряжение. Ток, проходя по виткам индуктора 2, создает переменное магнитное поде, магнитные силовые линии

которого замыкаются через плиты 4 и 5. При этом образуются вихревые токи и происходит перемагничивание камер, что вызывает их нагрев. Часть тепла от индуктора 2 и основных камер 1 передается на дополнительные камеры 6.

Тепло, полученное дополнительными 6 и основными 1 камерами, передается текучей среде, протекающей по гидравлической системе. Регулирование температуры нагрева текучей среды осуществляется изменением силы тока в обмотке индуктора 2, количестве нагреваемой среды, а также скорости ее прохождения в системе.

Для технологических процессов, протекающих с использованием агрессивных компонентов, применимо устройство, включающее дополнительные камеры 6, изготовленные из любого коррозионностойкого металла, и основные камеры 1. изготовленные только из ферромагнитного металла, со

вставленным внутрь вкладышем из корро- зионностойкого материала.

Применение дополнительных камер, соединенных гидравлически последовательно с основной камерой позволяет расширить диапазон применения устройства. Оно может быть использовано для подогрева компонентов до необходимой температуры при проведении химических процессов, например, при производстве хлористого ал- лила, гексахлорбутадиена и других видов продукции.

Устройство также может быть использовано для подогрева воды или получения пара, с целью обогрева зданий и сооружений, взамен котельных, работающих на твердом, жидком и газообразном топливе. Изобретение направлено на охрану окружающей сре0

ды благодаря исключению вредных выбросов в атмосферу.

Устройство не сложно в изготовлении, ремонте и эксплуатации.

Формула изобретения Устройство для индукционного нагрева по авт.св. № 1219658, от л имеющееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, оно снабжено дополнительными камерами, охватывающими витки индукторов, к одной из которых подключен патрубок ввода текучей среды, соединенными дополнительными патрубками гидравлически последовательно между собой и с камерами, расположёнными внутри индукторов, одна из которых снабжена патрубком вывода текучей среды.

6 Щ

и.

Использование: для нагрева текучей среды в процессах синтеза, разложения, обогрева и бытового назначения. Сущность изобретения: устройство содержит три нагревательные камеры 1 внутри индукторов 2 и три камеры 6 снаружи, патрубки ввода 10 нагреваемой среды, вывода 11 и дополнительные патрубки 8. 2 ил.