Устройство для нагрева текучей среды Советский патент 1982 года по МПК H05B3/40 F24H1/10 

одноименных Фг13 разных трансформаторных секций, что вызывает изменение уравнительного тока, при этом резко снижается коэффициент мощности Системы. В точках подачи и отвода жидкости возникает потенциал, вызывающий утечки тока, что приводит к электрокоррозии технологического оббрудования. Установка трансформаторов требуе строго определенного места в технол гической схеме, что значительно усложняет ее, кроме того, наличие нескольких трансформаторных секций снижает КПД электрокотла. Наиболее близким к предлагаемому Является устройство для нагрева текущей среды, содердащее трехфазный трансформатор, первичная -обмотка ко рого подключена к источнику.питания а вторичная выполнена в виде трех трубчатых змеевиков с каналом для текущей среды, к обоим концам.которых присоединены трубопроводы, выполненные с участками,соединяющими трубопроводы с коллекторами, служащими для подсоединения к технологическим трубопроводам подачи и отвод текучей среды З . В этом устройстве из-за различной длины трубопроводов нарушено ра венство сопротивлений между фазами Трансформатор работает с перексяиенной нагрузкой по фазам и в режиме, близком к режиму короткого замыкания. Наличие разных потенциалов в двух точках подогревателя способствует их выносу на технологическое оборудование и появлению токов утечек. Закорачивание обмоток ограничивает применение устройства, так как для труб требуется материал с большим удельным сопротивлением (сталь, титан) в то время как технология получения определенных веществ допускает применение материа.пов. удельное сопротивление которых может быть невелико (например, тех нология получения особо чистого каустика требует применения никелевого оборудования). Нагрев жидкости осуществляется -только в пределах в ричной обмотки - змеевика и коллек тора. Цель изобретения - защита оборуд вания от токов утечки,-снижение эле тродинамических усилий в месте соединения с коллектором при расположении трубопроводов параллельно по верь&нам равностороннего треугольника, и повышение: эффективности нагрева. Для достил ения поставленной цел длины трубопроводов выбраны равным :между собой и большими длин змееви ков, соединяющие участки выполнены равной длины и расположены под ту- пым углом к трубопроводам, а между трубопроводами перпендикулярно им установлены шунтирующие перемычки, соединенные в звезду, а коллекторы электрически изолированы от технологических -трубопроводов и соединены шунтирующей шиной. На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - пространственное расположение трубопроводов, Устройство содержит трансформатор 1 с первичной обмоткой, вторичную обмртку 2 в виде змеевика, трубопроводы 3 и 4, коллекторы 5 и б, соединенные с трубопроводами 3 и 4 участками 7 и 8 и связанные с технологическими трубопроводами 9 и 10. Шунтирующие перемычки 11 и 12 и шунтирующая шина 13 соединяют трубопроводы и коллекторы. Устройство работает следующим образом. По трубопроводам, являющимся фазами устройства, проходит ток большой величины (порядка нескольких кА) при напряжении до десятков вольт. Основная часть тока проходит не по месту соединения трубопроводов в коллекторы, являющемуся одновременно узлом подачи и вывода жидкости, а по параллельным шунтирующим перемычкам, которые снижают силу тока в местах соединения трубопроводов. В самых шунтирующих перемычках электродинамические усилия незначительны, так как направления токов либо взаимно перпендикулярны (трубопровод-шунтирующая перемычка), либо находятся под углом 120° как в пространстве, так и во времени (при трехфазной схеме). Изменением расстояния шунтирующих перемычек относительно начала или конца вторичной обмотки змеевика можно изменять общее сопротивление электроподогревателя, а следовательно, и„силу тока, что соответственно изменяет степень нагрева. Это используется при наладке подогревателя. Трубопроводы электроподогревателя выполнены аналогично трубчатым шР1нопроводам, но в отличие от них снабжены теплоизоляцией. Регулирование нагревй осуществляется тиристорным или дроссельным регулятором по температуре жидкости на входе и выходе /автоматически по заданной программе или дистанционно изменением напряжения, подаваемого на первичную обмотку транЬформатора).. В зависимости от требований технолоТического процесса и степени нагрева вещество может распределяться по трубопроводам параллельным или последовательным потоком. В нормальных условиях разность потенциалов между точками 5 и 6 раэ на нулю. При возникновении разности потенциалов между началом и концом вторичной цепи, например в момент залива, когда токопроводящее вещест во неравномерно наполняет трубопров ды 3 и 4 , разность потенциалов создает токи утечки, вызывающие корро,зию оборудования.. Шунтирующая шина 13 в лравнивает потенциалы, равенство длин трубопро водов также способствует этому, а в полнение длин трубопроводов больше длин змеевиков обеспечивает более равномерные нагрев и распределе ние. мощности. Предлагаемое устройство, значител но увеличивает поверхность нагрева и повышает КПД. Подключение нагрузки с двух сторон вторичной обмотки трансформатора создает условия для выбора удобного расположения электроподогревателя среди другого технологического оборудования, снижает потери тепла. Поскольку вещество мо жет проходить параллельным потоком и при соответствующем оформлении последовательным, эффективность использования тепла значительно возрастает, а производительность элект роподогревателя увеличивается на 15%.. Формула изобретения 1. Устройство для нагрева текучей среды, содержащее трехфазный трансформатор, первичная обмотка ко торого подключена к источнику питания, а вторичная выполнена в виде трех трубчатых змеевиков с каналом для текучей среды, к обоим концам которых присоединены трубопроводы, выполненные с участками, соединяющими трубопроводы с коллекторами, служащими для подсоединения к технологическим трубопроводам подачи и отвода текучей среды, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности нагрева, длины трубопроводов выбраны равными между собой и большими длин змеевика. 2.Устройство по П.1, отличающееся тем, что, с целью снижения электродинамических усилий в месте соединения с коллектором при расположении трубопроводов параллельно по вершинам равностороннего треугольника, указанные соединяющие участки выполнены равной длины и- расположены под тупым углом к трубопроводам, а между трубопроводами перпендикулярно им установлены шунтирующие перемычки, соединенные в звезду. 3.Устройство По п.2, отличающееся тем, что коллекторы электрически изолированы от технологических трубопроводов. 4.Устройство по ПП.1 и 2, отличающееся тем, что, с целью защитыоборудования от токов утечек, коллекторы соединены шунтирующей шиной. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 417924, кл. Н 05 В 5/00, 1970. , 2. Авторское свидетельство СССР 458107, кл. Н 05 В 5/02, 1973. 3.. Квалдин А.Б. Низкотемпературный индукционньш нагрев стали. М., Энергия, 1976, с.83-85.