Индукционный нагреватель текучей среды

 

Изобретение относится t. облеси электротехники . Целью изобретения является повышение интенсивности и оавномерностм нагрева среды В индукционном нагревателе текучей среды тепловыделяющий элемент выполнен с перфорацией специального профиля и оребреьиём. что при соблюдении указанно-о соотношения ре.эде,гоп элемент и емкости создает указзнныЛ гшлсжшельный эффект. 1 з.п. ф-ли, 4 ил.

союз советских социалистических

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 05 В 6/10 госудаРственный комитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ пРи гкнт сссР ::-с) )-,,; 1.

), .) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТО,РСК0."ЛУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ю (I gf)

I „-.-;.1,"

) "4 ;": ()

I слс)сз (21) 4741397/07 (22) 27.07.89 (46) 07.12,91. Бюл. ¹ 45 (71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт лакокрасочной промышленности и Комбинат синтетических душистых веществ (72) Е.А.Буянов, Л,В,Папунырова, В.М.Газизулин, В.В.Меньшиков, А.М,Кашников, В.С.Лозгачев, А.M.Ïàpàìoíîâ и H.Ä.Ìàêàðîe (53) 621.365.511(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 527840, кл. Н 05 В 6/10, 1973.

Горбатков С.А. и др. Химические аппараты с индукционным обогревом, — M.; Химия, 1985, с, 51 — 56.

Изобретение относится к индукционным нагревательным устройствам, предназначенным для термообработки текучих сред в различных отраслях химической, нефтехимической и пищевой промышленности.

Целью изобретения — повышение интенсивности и равномерности нагрева среды.

На фиг. 1 изображен индукционный нагреватель с ТВЭ в виде перфорированного цилиндра с наружными ребрами, общий вид; на фиг, 2 — сечение А — А на фиг. 1; на фиг.3 — сечения Б — Б и  — В на фиг. 1; на фиг.

4 — развертка цилиндрической поверхности тепловыделяющего элемента с наклонными ребрами, Индукционный нагреватель текучей среды содержит индукционную обмотку 1, охватывающую магнитопрозрачную емкость 2, снабженную патрубками входа 3 и выхода 4 среды. Внутри обмотки 1 размещены ферромагнитные тепловыделяющие эле) „„SU „„ 1697280 А1 (54) ИНДУК4ИОННЬ Я НАГРЕВА1ЕЛЬ. :=КУЧЕЙ СРЕДЫ (57;I Изобретение относится к обласгн электротехники. Целью изобретения является повышение интенсивности и равномерности нагрева среды, В индукционном нагревателе текучей среды тепловыдел я ющий элемент выполнен с пер(сорацией специального профиля и оребрением, что при соблюдении указанног0 соотношения раям(-;„::оо элемента и емкости создает указанным положительный эффект. 1 з.п. ф-ль, 4 ил. менты 5, находящиеся на валу 6 электропривода 7. Тепловыделяющей элемент (ТВЭ! 5 (фиг. 1) им1еет равномерную перфорацию лс образующим цилиндра между ребрами, гричем перфорация выполнена наклонно к радиальнсй плоскости, а направления отверстий перфорации соседних рядов противоположны друг другу (фиг, 3), Перфорация способствуeT Возникновению аксиальных потоков теку ей соеды во всем объеме емкости, создавая равномерное распределение те: пературы в вертикальном чаправлении, так KBK аксиальные потоки, возникающие при прохождении через отверстия соседних рядов, направлены в противопс. ожные стороны — один — вверх, другой — вн.:)з, Ферромагнитные ребра ТВЭ 5 расположены на наружной поверхности тепловыделяюгцего злемен сa, На фиг. 4 показана развертка цилиндрической, поверхности тепловыделяюсцего элемента с наклонными

1697280 ребрами, жестко установленными на наружной поверхности ТВ3 с чередующимися углами наклонов.

Устройство работае следующим образом.

При подаче переменного напряжения на индукционную обмотку вокруг нее возникают электромагнитные пульсируюшие поля, под влиянием которых в ферромагнитном ТВЭ 5 образуются вихревые токи. приводящие к разогреву это о элемента. ТВЭ, находясь во вращательном состоянии внутри магнитопрозрачной емкости 2, заполненной текучей средой, обеспечивакп интенсивную и равномерную термообработку среды.

Конструкция ТВЭ оказывает существенное влияние на интенсивность теплоотдачи и равномерный прогрев среды, поскольку ТВЭ, находясь во вращательном

° движении, одновременно выполняют роль перемешивающего устройства, Расположение ребер на наружной стороне цилиндрического ТВЭ приводит к более интенсивному нагреву окружающей текучей среды, чем если бы они находились с внутренней стороны, так как в этом случае корпус ферромагнитного цилиндра ТВЭ выполнял бы роль экрана по отношению к воздействующему полю индуктора, Ребра, расположенные с внутренней стороны, не испытывали бы воздействия поля и разогрев их происходил бы только под влиянием передачи тепла теплопроводностью от разогретой цилиндрической части ТВЭ. Если же ребра расположены с наружной стороны, то в них непосредственно возникают вихревые токи под влиянием электромагнитного поля индуктора, Кроме того, применение наружных ребер на ТВЭ с чередук>щимися углами наклона приводит к положительному эффекту (более равномерный нагрев текучей среды) благодаря возникновению аксиальных потоков в среде, способствующих усредненик температуры, Для ТВЗ с наружными наклонными ребрами увеличивается поверхность поглощения электромагнитной энергии и интенсивность ее передачи текучей среды.

Результаты испытаний опытного образца индукционного нагревателя при снятии кривых нагрева текучей среды позволяют сделать вывод о том, что равномерность

5 прогрева среды по всем обьеме при оптимальном сочетании теплотехнической и электротехнической эффективности наблюдается при соотношении диаметра емкости к среднему диаметру тепловыделяющего

10 элемента, равному 1,2, Предлагаемая конструкция индукционного нагревателя с погружными ТБЭ обеспечивает интенсивную и более равномерную термообработку текучей среды (реагентов) и, как следствие этого, 15 сокращение времени проведения процесса и сних<ение расхода электроэнергии по сравнению с известнь.м индукционным способом обогрева химаппаратуры на 15 — 20 Я,.

20 Формула изобретения

1, Индукционный нагреватель текучей среды, содержащий индукционную обмотку, охватывающую магнитопрозрачную цилиндри25 ческую емкость, снабженную патрубками входа и выхода среды, и оазмещенный в ней перфорированный ферромагнитный тепловыделяющий элемент в виде цилиндра с ребрами, отличающийся тем, что, с целью

30 повышения интенсивности и равномерности нагрева среды, тепловыделяющий элемент выполнен вращающимся, указанные ребра установлены на его наружной поверхности, перфорация выполнена между ними

35 рядами по образующим цилиндра в виде профилированных каналов, продольная ось каждого из которых наклонена к радиальной плоскости цилиндра, а направление перфорации соседних рядов взаимно про40 тивоположно, при этом внутренний диаметр. емкости превышает диаметр тепловыделяющего элемента в l,2 раза.

2, Нагреватель по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что укаэанные ребра установлены

45 наклонно к образующей цилиндрической поверхности и соседние ребра образуют между собой острый угол, А-А

1697280

Составитель O,Ùåäðèíà

Техред M.Moðãåíòàë Корректор А,осауленко

Редактор Н.Химчук

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4316 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5