Индукционный электрокотел

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

" Й«.." C) КАЯ ".KA3 Й

;а768020

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1704,78 (21) 2606148/24-07

{51)М. Кл.з с присоединением заявки ¹

Н 05 В 6/10

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открыти и (23) Приоритет

Опубликовано 300980. Бюллетень ¹ 36

Дата опубликования описания 300980 (53) УДК 621. 365. .512(088.8) (72) Авторы изобретения

A.l . Абрамов, В.Г. Сазыкин и Н.П. Будько (71) Заявитель

Кубанский ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственный институт: (54) ИНДУКЦИОННЫЙ ЭЛЕКТРОКОТЕЛ

Изобретение относится к электрическому теплообразованию, а именно к индукционным электрокотлам.

Известны индукционные электронагреватели, выполненные в виде ферромаг- 5 нитных труб, внутри которых расположены стержни обмотки (1j .

Однако эти нагреватели не обладают высокими энергетическими показателями, к тому же стержни обмотки, выпол- 10 ненные из неферромагнитных материалов, также снижают КПД устройства.

Йаиболее. близким к изобретению иэ известных по конструктивным признакам является индукционный электрокотел, 15 содержащий обечайку, ферромагнитные днища, сквозь которые проходят ферромагнитные водогрейные трубы с установленным внутри каждой проводником, выполненным из ферромагнитного мате-. 2p риала, а все проводники соединены в трехфазную обмотку (21 .

Однако конструкция этого электрокотла предусматривает расположение в одной трубе десятков и более стерж- 25 ней двух фаз, соединенных между собой соответствующим числом лобовых перемычек. В связи с тем, что в каждой из трех труб располагается большое число стержней — проводников двух, 3p

2 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 кбнструкция котла является громоздкой, ненадежной в работе и имеющей низкие энергетические 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 концы труб электрически связаны с днищами.

На фиг. 1 изображен электрокотел, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез A-A на фиг. 1; на фиг. 3 — нагревательный элемент, состоящий из ферромагнитной водогрейной трубы и заключенного в ее полости ферромагнитного стержня.

768020

Индукционный электрокотел содержит обечайку 1, покрытую тепловой изоля- цией 2, цилиндр.3, днище 4, съемные крышки 5, водогрейные трубы 6, обмотку, выполненную в виде одиночных стержней 7. Стержень. 7 обмотки отде- лен от водогрейной трубы 6 теплопро=" водной изоляцией;

Трубы 8 и 9 предназначены для подвода холодной воды и отвода пара или горячей воды. 10

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 днишах по углам равностороннего треугольника с помощью сварки. Стержни каждой обмотки соеди- няются между собой перемычками 10, 2О изготовленными из ферромагнитной стали. Начала фаз обозначены С1, С2, СЗ, а концы, соответственно, С4, С5, С6.

Нагревательный элемент состоит из ферромагнитной водогрейной трубы 6 и заключенного в ее полости одиночного ферромагнитного стержня 7 трехфазной обмотки (см. фиг. 3). Стержень 7 отделен от трубы 6 теплоизоляцией. 11. Труба с концов закрыта изолирующими вставками 12.

Индукционный электрокотел работает следующим образом.

При подключении трехфазной обмотки к" цепи - переменного тока по ее стержням протекает ток промышленной частоты. Переменный ток вызывает магнитный поток Ф, который; проникая в толщу металла водогрейной трубы, вызывает в ней вихревые токи и явление гистерезиса. Вследствие поверх- 4Î ностного эффекта, вихревые токи зарождаются лишь в поверхностном слое металла водогрейной трубы.

Вихревые токи, зарождающиеся в водогрейньх трубах, протекают по дни- 4 щам котла, поскольку, концы труб зам-! кнуты днищами. Из фиг. 2 следует, что ,три трубы, расположенные по вершинам равностороннего треугольника, концы которых замкнуты днищами накоротко, образуют элементарную вторичную короткозамкнутую обмотку. Число таких вторичных обмоток равно — где n — чис3 ло стержней или труб.

В днищах образуется — нулевых то2п

3 чек. На фиг. 2 показаны четыре нулевые точки, расположенные в центре тяжести равносторонних треугольников, в вершинах которых укреплены трубы и направление вихревых токов, текущих по днищу котла.

При таком креплении концов труб представляется возможным 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, что, с целью увеличения КПД устройства, водогрейные трубы объединены в, по меньшей мере, одну группу, состоящую из трех труб, каждая из которых расположена в пространстве в вершинах равностороннего треугольника, а концы труб электрически связаны с днищами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Альтгаузен A.Ï. и др. Низкотемпературный электронагрев. "Энергия", 1968, с. 96-98.

2. Авторское свидетельство СССР

1Ô 419924, кл. Н 05 В 5/00, 1970.

768020

Корректор В. Синицкая;

Составитель О. Щедрина

Редактор И. Нанкина Техред M.Ðåéâåñ

Заказ 6962/7 Тираж 885 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113,35, Москва, Ж- 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4