Индукционный нагреватель жидкой среды

 

Использование: для погружного нагрева . Сущность изобретения: нагреватель содержит магнитопровод 1, обмотку 2, кольцевую камеру 4, ребра 5. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 05 В 6/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4861336/07 (22) 12.06.90 (46) 23.04.93, Бюл. ¹ 15 (71) Комсомольский-на-Амуре политехнический институт (72) А.В.Янченко, В.M.Êóçüìèí, А.В.Пяталов и Ю.M.Ãóðåâè÷ (56) Заявка Великобритании № 2154402, кл. Н 05 В 6/10, 1981.

Заявка Великобритании № 2130058, кл. Н 05 В 36/10, 1982, Авторское свидетельство СССР № 886329, кл. Н 05 В 6/10, 1980.. Ж 1811038 А (54) ИНДУКЦИОННЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ

ЖИДКОЙ СРЕДЫ (57) Использование: для погружного нагрева. у . С щность изобретения: нагреватель сот 2 держит магнитопровод 1, обмотку кольцевую камеру 4, ребра 5. 4 ил.

1811038

Изобретение относйтся к электротехнике и может быть использовано для нагрева воды или другой диэлектрической жидкости в замкнутом объеме на промышленных и бытовых объектах.

Цель изобретения — повышение надежности нагревателя и эффективности нагрева жидкости, Поставленная цель достигается тем, что кольцевая камера в поперечном сечении выполнена каплеобразной формы, уменьшающейся к верхнему торцу камеры, При этом центральное отверстие кольца выполнено в виде диффузора с расширением к нижнему торцу камеры. Вдоль поверхности кольцевой камеры расположены охватывающие ее плоские электропроводные ребра. Плоские ребра и кольцевая камера являются короткозамкнутыми витками вторичной теплоотдающей обмо гки трансформатора.

Расположение предлагаемого нагревателя в замкнутом объеме жидкости должно быть такое, чтобы наибольший диаметр диффузора находился внизу.

Существенными отличительными признаками. заявляемого нагревателя является форма вторичной обмотки кольцевого трансформатора в виде, кольцевой камеры каплеобразного сечения с расширением центрального отверстия навстречу движению конвекционных потоков жидкости и охватывающие ее плоские электропроводящие ребра.

На фиг,1 и 2 схематично изображен описываемый нагреватель.

Устройство содержит кольцевой магнитопровод 1, охваченный изолированными проводниками первичной обмотки 2 и окруженный диэлектрическим компаундом 3 внутри электропроводящей кольцевой камеры 4 с каплеобразным сечением. Вдоль кольца камеры расположены плоские поперечные ребра округлой формы 5.

Нагреватель работает следующим образом.

При подключении первичной обмотки 2 к сети переменного тока любой частоты в проводящей оболочке камеры 4 и ребрах 5 начинает индуцироваться ток большей величины. Выделяющиеся при этом значительные тепловые потери нагревают жидкость, окружающую поверхность камеры и ребер. Прилегающие к поверхности слои жидкости из-за уменьшения плотности двигаются вверх, образуя теплообменные конвекционные потоки. При этом конвекционные потоки жидкости, проходящие через диффузор центрального отверстия кольца камеры, получают ускорение за счет уменьшения диаметра диффузора вдоль направления движения потоков. Обтекаемое каплеобразное поперечное сечение кольце5 вой камеры и плоские ребра на ее поверхности исключают вихреобразование и перемешивание потоков вблизи стенок камеры и увеличивают поверхность теплоотдачи.

По сравнению с прототипом повышение эффективности нагрева жидкости в предлагаемом устройстве достигается, во-первых, эа счет увеличения скорости потока на выходе диффузора и его воздействия на пери"5 ферийные слои жидкости и, следовательно, вовлечением в процесс конвекции максимального объема жидкой среды, и, во-вто- . рых; повышением скорости конвекционных потоков за счет применения обтекаемой

20 формы кольцевой камеры, На фиг.3, 4 показаны схемы движения конвекционных потоков жидкости при работе нагревателя прототипа (а) и нагревателя предлагаемой конструкции (б). В первом случае вихреобразование над верхней частью кольцевой камеры уменьшает скорость конвекционных потоков, а перемешивание этих потоков вблизи стенок камеры частично изолирует остальной объем жидкости от нагрева. Дальние от камеры слои жидкости остаются неподвижными.

Во втором случае эти недостатки отсутствуют: вихреобразование и перемешивание потоков вблизи стенок исключается

35 вследствие применения обтекаемой формы камеры, ускорению конвекционных потоков на выходе диффузора и выброс этих потоков на значительное расстояние от нагревателя позволяет вовлечь в процесс конвекции пе40 риферийные слои по всему замкнутому объему жидкости, Формула изобретения

Индукционный нагреватель жидкой среды, содержащий охваченный первичной

45 обмоткой кольцевой магнитопровод, размещенный внутри вторичной обмотки, выполненной в виде кольцевой короткозамкнутой камеры, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности устройства

50 и эффективности нагрева жидкой среды, кольцевая камера в поперечном сечении выполнена каплеобразной формы, уменьшающейся к верхнему торцу камеры, центральное отверстие которой выполнено в

55 виде диффузора, а наружная поверхность камеры снабжена электропроводными пло. скими ребрами, повторяющими поверхность камеры.

1811038

1811038

Фыг.4

Составитель А. Янченко

Текред М. Моргентел Корректор гг, Юско

Редактор Г. бельская

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

Заказ 1453 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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