Погружной индукционный нагревательжидКОй СРЕды Советский патент 1981 года по МПК H05B6/10 

(54) ПОГРУЖНОЙ ИНДУКЦИОННЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ ЖИДКОЙ СРЕДЫ

Изобретение относится к индукционным средствам нагрева и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для нагрева преимущественно жидких сред, например в промышленности строительных материалов для нагрева глицерина в ваннал, при производстве резиновых пористых шлангов, применяемых в строительстве жилых и промышленных зданий. Известен индуктор, имеющий две камеры нагрева, одна из которых образована полым металлическим цилиндром, на наружной ее поверхности размещена индукционная катушка,, охватываемая двухстенным кожухом, образующим другую камеру -с более низким уровнем нагрева жидкости 1. Однако такой индукционный нагреватель создает очень медленный и неравномерный нагрев жидкости. Это объясняется тем, что жидкость находится в состоянии покоя и нагрев ее в обоих камерах происходит за счет слабого теплообмена путем свободной конвенции. Особенно это проявляется при значительных объемах жидкости и сравнительно небольшой поверхности теплообменных элементов индукционных нагревателей, работающих с малым температурным напором. Индукционные нагреватели, работающие на токе промыщленной частоты, имеют малый температурный напор в пределах десятков градусов (10-20°С). Наиболее близким к предлагаемому является погружной индукционный нагреватель жидкой среды, содержащий индуктор, заключенный в металлический корпус, образующий полость для нагреваемой среды, выполненную в виде кольцевого конического канала для циркуляции жидкой среды 2. Однако это устройство не дает возможности регулирования величины канала и имеет недостаточную подвижность жидкости, что не дает возможности получать высокую равномерность нагрева. Цель изобретения - улучшение теплообмена и повышение равномерности нагрева жидкости. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве канал образован элементом конической формы, установленным подвижно по вертикальной оси индуктора вершиной вниз, снабженным пружиной и механизмом перемещения. На чертеже изображен предлагаемый нагреватель, общий вид. Погружной индукционный нагреватель имеет полый цилиндр I, на наружной поверхности которого размещена индукционная катушка 2, охваченная стальным кожухом 3 и лщумя кольцевыми накладками 4 и 5. Внутри полого цилиндра 1 устанавливается конусный элемент 6, образующий с ним кольцевой зазор 7 и канал 8 с переменным кольцевым сечением. На накладке 5 крепится скоба 9 с направляющей втулкой 10, в которой свободно устанавливается стержень 11, соединенный с конусным элементом 6. Положение заслонки по вертикали, т.е. размер кольцевого зазора регулируется гайками 12 и пружиной 13. Для обеспечения герметичности работы индукционной катущки, в нижней части нагревателя устанавлива ется уплотняющая прокладка 14 с больщим коэффициентом объемного расщирения при нагреве. Индукционный нагреватель работает следующим образом. При погружении индукционного нагревателя в жидкость включают под напряжение сети обмотку индукционной катушки 2 и развиваемый ею электромагнитный поток взаимодействует с металлическим полым цилиндром 1, кожухом 3 и кольцевыми накладками 4- и 5, образуя в них тепловыделение вихревыми токами. Тепло передается от стенок нагревателя к неподвижной жидкости, при этом в канале 8 нагрева благодаря уменьщающемуся объему жидкость нагревается до кипения и выходит через кольцевой зазор 7, улучшая теплообмен и повышая равномерность нагрева жидкости. При истечении кипящей жидкости через кольцевой зазор, подпружиненный элемент 6 начинает колебаться, обеспечивая саморегулирование кольцевого зазора. Интенсивность истечения жидкости с разной вязкостью через кольцевой зазор регулируется путем перемещения заслонки по вертикали гайками 12. Предлагаемая конструкция нагревателя с образованием сужающей камеры обеспечивает быстрый нагрев жидкости до кипения, т.е. до состояния интенсивной подвижности, что значительно повышает эффективность теплообмена и равномерность нагрева жидкости. Установка конусного элемента с помощью пружины обеспечивает ее колебательное движение при интенсивном кипении жидкости и саморегулирование кольцевого зазора, что улучшает подвижность и равномерность ее нагрева. Формула изобретения Погружной индукционный нагреватель жидкой среды, содержащий и 1дуктор, заключенный в металлический корпус, образующий полость для нагреваемой среды, выполненную в виде кольцевого конического канала для циркуляции жидкой среды, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности нагрева, канал образован элементом конической формы, установленным подвижно по вертикальной оси индуктора вершиной вниз, снабженным пружиной и механизмом перемещения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 117388, кл. Н 05 В 5/08, 1959. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2733950/24-07, 1979.