Индукционный электрокотел Советский патент 1980 года по МПК H05B6/10 

(54) ИНДУКЦИОННЫЙ ЭЛЕКТРОКОТЕЛ

1

Изобретение относится к электри ческому теплообразованию, а именно к индукционным электрокотлам.

Известны индукционные электронагреватели, выполненные в виде ферромаг- 5 нитных труб, внутри которых расположены стержни обмотки .

Однако эти нагреватели не обладают высокими энергетическими показателями, к тому же стержни обмотки, выпол-Ю ненные из неферромагнитных материалов, также снижают КПД устройства.

Наиболее, близким к изобретению из известных по конструктивным признакам является индукционный электрокотел, 15 содержсцций обечайку, ферромагнитные днища, сквозь которые проходят ферромагнитные водогрейные трубы с установленным внутри каждой проводником, выполненным из ферромагнитного мате.- 20 риала, а все проводники соединены в трехфазную обмотку 2 .

Однако конструкция этого электрокотла предусматривает расположение в одной трубе десятков и более стерж-25 ней двух фаз, соединенных между собой соответствукадим числом лобовых перемычек. В связи с тем, что в каждой из трех труб располагается большое число стержней - проводников двух , ЗО

фаз, индуктивное сопротивление каждой фазы велико, а коэффициент мощности - низок.

В этой конструкции в днищах образуются только две нулевые точки, вследствие чего нагрев днищ неравномерен и незначителен, а вся 1Л5нструкция котла является громоздкой, ненадежной в работе и. имеющей низкие э 1ергетические показатели.

Цель изобретения - улучшение энергетических показателей индукционных, электрокотлов, повышение КПД устройства.

Поставленная цель достигается тем, что водогрейные трубы объединены в, по меньшей мере, одну группу, состоящую из трех труб, каждая из которых расположена в пространстве в вершинах равностороннего треугольника, а кони,ы труб электрически связаны с днищами.

На фиг. 1 изображен электрокотел. Продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - нагреватель.ный элемент, состоящий из ферромагнитной водогрейной трубы и Заключенного в ее полости ферромагнитного стержня.

Индукционный электрокотел содержит бечайку 1, покрытую тепловой изоляией 2, цилиндр,3, днище 4, съемные рышки S, водогрейные трубы б, обмоту, выполненную в виде одиночных стержней 7. Стержень, 7 обмотки отдеен от водогрейной трубы б теплопровбдной ТУзоляцйёй, ---- -- -Трубы 8 и 9 предназначены для подвода/холодной воды и отвода пара или горячей воды.

На фиг. 2 показано расположение нагревательных элементов и соединение в звезду стержней трехфазной обмотки электрокотла. С целью упрощения, каждая фаза показана из четырех стержней. . . . ,

Концы водогрейных ферромагнитных труб крепятся в днищах по углам рав НОсторсннего треугольника с помощью сварки. Стержни каждой обмотки соединяются между собой перемычками 10, изготовленными из ферромагнитной стали. Начала фаз обозначены С1, С2, СЗ, аконцы, соответственно, С4, С5, Сб. Нагревательный элемент состоит из ферромагнитной водогрейной трубы б и заключенного в ее полости одиночного ферромагнитного стержня 7 трехфазной обмотки (см. фиг. 3). Стержень 7 отделен от трубы б теплоизоляцией. 11. Труба с концов закрыта изолирующими вставками 12. .

Индукционный электрокотел работает следующим образом.

При подключении трехфазнойобмотки и цепи пе эейенноГо тока йоёё

стержням протекает ток промышленной частоты. Переменный той вызывает магнитный поток Ф, который, проникая в толщу металла водогрейной трубы, вызывает в ней вихревые токи и явление гистерезиса. Вследствие поверхностного эффекта, вихревые тОки зарождаются л.ишь в поверхностном слое металла водогрейной трубы.

Вихревые токи,зарождающиеся в водогрейных трубах, протекают по дни- щам котла, поскольку концы труб .(й-:-,:

-. -кнуты днищами. Из фиг. 2 следует, что |Три трубы, расположенные по вершинам

,:,; paBHocTOpOHHiero треугольника, концы которых замкнуты днищами накоротко, образуют элементарную вторичную корЬт козамкнутую обмотку. Число таких вторичных обмоток равно

где п - чис3ло стержней или труб.

2п

В днищах образуется rj- нулевых точек. На фиг, 2 показаны четыре нулевые точки, расположенные в центре тяжести равносторонних треугольников, в вершинах которых, укреплены трубы и напра.вление вихревых токов, текущих по днищу котла.

При таком креплении концов труб представляется возможнь / использовать днища в качестве нагревателей. Направление тока в стержне обмотки и индуктированных вихревых токов в водогрейной трубе показано стрелками (см. фиг. 3).

Формула изобретения

Индукционный электрокотел, содержащий обечайку, ферромагнитные днища, сквозь которые проходят ферромагнитные водогрейные трубы с установленным внутри каждой проводником, выполненным из ферромагнитного материала, ,а,все проводники соединены в трехфазную обмотку, отличающийся тем, ч,то, с целью увеличения КПД устройства, водогрейные трубы объединейы В, по меньшей мере, одну группу, состоящую из трех труб, каждая из которых расположена в пространстве в вершинах равностороннего треугольнака, а концы труб электрически связаны с днищами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

фШ./

768020