DE2636701A1 - AC-heating of pipes using skin effect - suitable for pipes conveying heavy oil - Google Patents

AC-heating of pipes using skin effect - suitable for pipes conveying heavy oil

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DE2636701A1 DE19762636701 DE2636701A DE2636701A1 DE 2636701 A1 DE2636701 A1 DE 2636701A1 DE 19762636701 DE19762636701 DE 19762636701 DE 2636701 A DE2636701 A DE 2636701A DE 2636701 A1 DE2636701 A1 DE 2636701A1
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Abstract

Device is for heating a long body, esp. a pipe, made of an electrically conducting metal with magnetic properties, and through which a medium flows. A long, insulated conductor is laid on the outside of the pipe, but is not magnetically screened from the pipe, and a.c. is fed through the conductor and the pipe. The a.c. produces a skin effect generating heat in the pipe which is directly transferred to the flowing medium. The conductor may be flat metal strip insulated on all sides; alternatively, an extra insulating shields may be located round the conductor where the shield butts against the pipe. One embodiment uses two conductor wires located in resistance material which has a positive temp. coefft of resistance (P.T.C) so current flow is reduced as temp. increases, i.e. the material acts as a thermostat. Used e.g. for the inexpensive heating and insulation of a steel pipe through which heavy oil is pumped.

Description

Einrichtung zur Wärmeerzeugung in einem Device for heat generation in one

langgezogenen Körper aus Metall Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Wärmeerzeugung mit einem langgezogenen Körper aus Metall mit magnetischen Eigenschaften und elektrischer Leitfähigkeit, an dessen Oberfläche ein Medium zum Fließen gebracht wird. Insbesondere findet die Erfindung Anwendung bei der Rohrbeheizung durch Wechselstrom. elongated metal body The invention relates to a device for heat generation with an elongated body made of metal with magnetic properties and electrical conductivity, on the surface of which a medium is made to flow will. In particular, the invention is used in tube heating by alternating current.

Der Erfindung liegt zugrunde ein isolierter, elektrischer Leitungsdraht, der Wechselstrom in einer Ableitung führt.The invention is based on an insulated, electrical conductor wire, the alternating current leads in a down conductor.

Der Wechselstrom fließt durch einen benachbarten und im wesentlichen parallelen Leiter zurück, der die Form eines langgestreckten Stahlteiles hat und die Rückleitung des Stromkreises ergibt. Dabei entwickelt sich der sogenannte Skineffekt (Hauteffekt) in bestimmten Bereichen des länglichen Stahlteiles oder -leiters, der sich in einem Band unmittelbar dem Draht benachbart befindet. Der Effekt entsteht durch Induktion und magnetische Effekte. Er ruft zwei wesentliche Erscheinungen hervor: a) Eine beträchtliche Verkleinerung und örtliche Schrumpfung des Flußpfades des Wechselstroms, sowohl was die Tiefe als auch was die Breite des effektiven Leitpfades in Bezug auf den Querschnitt der Stahlwand betrifft0 Auf diese Weise erhöht er wesentlich den effektiven Widerstand des Stahl-Leiters; b) gleichzeitig wird eine wesentliche Isolationsfähigkeit hervorgerufen gegen jeden elektrischen Kontakt unter Berücksichtigung des Stahl-Querschnittes in zwei Dimensionen (Tiefe und Breite), und zwar insbesondere auf der Oberfläche, vom Band sowohl innen als auch außen weggerichtet. Die Nähe der beiden Leiter (nach außen und zurück) und die eigentliche elektromagnetische Abschirmung vergrößert diese Effekte noch weiter und ist die Grundlage des vorliegenden, erfindungsgemäßen Systems.The alternating current flows through an adjacent and essentially parallel conductor, which has the shape of an elongated steel part and the return of the circuit results. The so-called skin effect develops in the process (Skin effect) in certain areas of the elongated steel part or conductor that is located in a band immediately adjacent to the wire. The effect arises by induction and magnetic effects. He calls out two essential appearances shows: a) A considerable reduction and localized contraction of the river path of the alternating current, both in depth and in width of the effective conduction path in relation to the cross-section of the steel wall concerns0 on this way it significantly increases the effective resistance of the steel conductor; b) at the same time an essential insulation ability is created against every electrical one Contact taking into account the steel cross-section in two dimensions (depth and width), especially on the surface, of both the inside and the tape also directed away from the outside. The proximity of the two conductors (outwards and backwards) and the actual electromagnetic shielding increases these effects even further and is the basis of the present system according to the invention.

Ein Wechselstrom fließt nur entlang einem bestimmten Band der Haut eines verlängerten Stahlstückes, welches als ein ganz besonderer Leiter unter derartigen Bedingungen ist.An alternating current only flows along a certain band of the skin an elongated piece of steel, which is considered a very special conductor among such Conditions is.

Es sei darauf hingewiesen, daß das Wort Stahl hier für jedes beliebige magnetische, elektrisch leitfähige Material stehen soll. Stahl ist das gebräuchlichste derartiger Materialien. Als Beispiel sei ein Rohr betrachtet, das eine minimale Wandstärke von wenigstens der zweifachen Haut-Tiefe hat. Dieses sei vorzugsweise ungefähr 3 mm oder weniger für die meisten StahlsortenO Wechselstrom kann bis zu dem entfernten Ende des Rohres fließen durch einen benachbarten, außen liegenden und isolierten Draht, der an dem Außenpunkt mit der Wand verbunden ist0 Beruhend auf dem Skineffekt fließt im wesentlichen der gesamte Wechselstrom auf den Teil der äußeren Oberfläche des Robres zurück, der unmittelbar benachbart und parallel zum Leitungsdraht liegt.It should be noted that the word steel is used here for any magnetic, electrically conductive material should stand. Steel is the most common such materials. As an example, consider a pipe that has a minimal Wall thickness of at least twice the skin depth. This is preferable about 3 mm or less for most steels O AC can be up to the distal end of the pipe flow through an adjacent, outboard one and insulated wire connected to the wall at the outer point0 based essentially all of the alternating current flows to the part on the skin effect the outer surface of the Robres back, which is immediately adjacent and parallel to the lead wire.

1' 1 eh 1 a Dieses Band der Stahloberfläche, das dem Draht zugeordnet ist, wird dann der Teil, der als Skineffekt-Leiter-Widerstand bezeichnet werden kann. Der Rest der Oberfläche des Rohres (innen und außen) ist für praktische Betrachtungen vollständig elektrisch isoliert von jedem Objekt, das ihn berührt. Diese beträchtliche Verkleinerung des effektiven Wirkungsquerschnittes eines elektrischen Leiters, d.h. des gesamten Rohres, wird stark vergrößert durch den effektiven Widerstand dessen, was sonst vollständig ein Leiter sein würde. Aus diesem Grunde können Rohre für Öl oder andere Flüssigkeiten üblicherweise nicht als Leiter-Widerstand verwendet werden, da sie einen so großen Wirkungsquerschnitt haben, verglichen mit dem üblichen Kupferdrahtleiter. Gemäß vorliegender Erfindung ist der Wechselstrom-flu 4 egrenzt auf ein schmales Hautband. Das Rohr ruft einen wesentlich vergrößerten Widerstand hervor, so daß die neu vorgeschlagene Technik es erlaubt, daß derartige Rohre dazu verwendet werden, können, eine Wechselstrom-Widerstandsheizung zu ergeben, für die sie völlig ungeeignet wären bei Verwendung von Gleichstrom. 1 '1 eh 1 a This band of steel surface that is assigned to the wire, then the part that is called the skin effect conductor resistance can be designated. The rest of the surface of the pipe (inside and outside) is for practical considerations fully electrically isolated from any object that touched him. This considerable reduction in the effective cross-section of an electrical conductor, i.e. the entire pipe, is greatly enlarged by the effective resistance of what would otherwise be completely a conductor. the end this is the reason why pipes for oil or other liquids usually cannot Can be used as a conductor resistor because it has such a large cross-section compared to the usual copper wire conductor. According to the present invention the alternating current flow is limited to a narrow band of skin. The pipe calls you significantly increased resistance emerges, so that the newly proposed technique it allows such tubes to be used, alternating current resistance heating for which they would be completely unsuitable when using direct current.

Es wurde herausgefunden, daß Rohre gemäß USA-Patentschrift 3 777 117 gegenüber denen der vorliegenden Erfindung einen wesentlich kleineren Widerstand haben. Dieses mag darauf beruhen, daß der Skineffekt auf der gesamten Innenseite des Rohres hervorgerufen wird. Da Wechselstrom nur in dem besagten Band auf einem kleinen Teil der äußeren Oberfläche eines solchen Rohres gemäß vorliegender Erfindung fließt, ist die Innenwand eines solchen Rohres für praktische Zwecke völlig von Wechselstrom isoliert und kann sogar Flüssigkeiten führen, die elektrisch leitend sind0 Der größte Teil der äußeren Rohrwandung ist ebenfalls nichtleitend, Das Rohr kann geerdet werden und ohne Hervorrufung eines elektrischen Schlages berührt werden, auch wenn es von beträchtlicher Größe ist. Das Rohr kann so zum Transport von Flüssigkeiten dienen, die während des Transportes erhitzt sein müssen oder nach einer Schließung der Leitung neu erwärmt werden müssen, da hierzu der wesentlich reduzierte Querschnitt verwendet werden kann, wobei gleichzeitig die effektive Fläche des Leiter-Widerstandes verkleinert worden ist. Ublicherweise wird die geleitete Flüssigkeit durch eine Pumpe oder durch andere Antreibmittel durch das Rohr getrieben. Wenn sich ein solcher isolierter Leitungsdraht entlang der Länge eines Stahlrohrelementes erstreckt und mit einem konkaven Abdeckstreifen bedeckt ist, wird die gesamte Wärme des Wechselstromes innerhalb der Rohrwandung entwickelt, und zwar in einem Band, das dem Draht zugewandt ist. Dieses Band wirkt als Leiter-Widerstand, Der Schutzstreifen schützt den Draht0 Letzterer kann aus einem thermoplastischen Kunstharz extrudiert sein0 In vielen Fällen kann der Draht auch als Wendel um und entlang dem Rohr gewickelt sein. Die konkave Abdeckung, falls verwendet, kann wieder aus einem isolierenden Material bestehen. Der Fluß des rückfließenden Wechselstroms verläuft in dem Hautband, das dem Draht zugewandt ist. Der Rückstrom folgt dem Band und der Gestalt des Drahtes, der wesentlich länger sein kann als die Länge des Rohres auf kürzester Strecke gemessen. Bei der Verwendung der Erfindung wird eine Nutsflüssigkeit von der Wand des Rohres her erhitzt. Die Flüssigkeit bzw. das fließende Gas wird durch Pumpe, Gebläse, Querschwerkraft oder Konvention usw. bewegt. Der Stahlkörper wird beheizt durch einen Leiter-Widerstand aufgrund des Skineffektes, der begrenzt ist auf einen wirksamen Querschnitt aufgrund des Skineffektes und der Naheinwirkung, der einen erhöhten Widerstand und daraus resultierend Wärmeerzeugung ergibt.It has been found that pipes according to U.S. Patent 3,777,117 compared to those of the present invention a much smaller resistance to have. This may be due to the fact that the skin effect is on the entire inside of the pipe is caused. Since alternating current only in the said band on one small part of the outer surface of such a pipe according to the present invention flows, is the inner wall of such a pipe for practical purposes completely isolated from alternating current and can even carry liquids that are electrical are conductive 0 Most of the outer pipe wall is also non-conductive, The pipe can be grounded and touched without causing an electric shock even if it is of considerable size. The pipe can be used for transport of liquids that have to be heated during transport or after a closure of the line must be re-heated, since this is essential reduced cross-section can be used, while maintaining the effective area of the conductor resistance has been reduced. Usually the escorted Liquid driven through the tube by a pump or other propellant. If there is such an insulated conductor wire along the length of a steel pipe element extends and is covered with a concave cover strip, all the heat of the alternating current developed within the pipe wall, namely in a band, facing the wire. This tape acts as a conductor resistance, the protective strip protects the wire0 The latter can be extruded from a thermoplastic synthetic resin Be0 In many cases, the wire can also be wound around and along the pipe as a helix be. The concave cover, if used, can again be made from an insulating material Material. The flow of the returning alternating current runs in the skin band facing the wire. The return flow follows the tape and the Shape of the wire, which can be much longer than the length of the pipe shortest distance measured. In using the invention, a nut liquid heated from the wall of the pipe. The liquid or the flowing gas becomes moved by pump, fan, transverse gravity or convention, etc. The steel body is heated by a conductor resistance due to the skin effect that limits is on an effective cross-section due to the skin effect and the close-up effect, which results in increased resistance and, as a result, heat generation.

Üblicherweise ist der Stahlkörper ein Rohr und das Nutz-Fluidum kann eine Flüssigkeit sein, die hindurchgetrieben wird. In anderen Fällen kann der Stahlkörper auch andere Gestalt haben, beispielsweise planar, konisch, sphärisch usw. Das Nutzfluidum kann durch Überleitung oder Vorbeiführung erwärmt werden.Usually the steel body is a pipe and the useful fluid can be a liquid that is propelled through. In other cases, the steel body also have other shapes, for example planar, conical, spherical, etc. The useful fluid can be heated by conduction or bypassing.

Heizung von Rohren durch Skineffekt gemäß Stand der Technik Die Erwärmung von langen Rohrleitungen für Schweröle, deren Viskosität zu vermindern ist, ist bekannt. Hierbei wurden erwärmte Rohre mit geringem Wärmefluß von höchstens 10 - 15 W pro 30 cm verwendet. Demgegenüber bieten Heizungen aufgrund des Skineffektes gegenüber den anderen Systemen große Vorteile, welche Dampf oder andere Erwärmungsmedien benutzen. Heating of pipes by skin effect according to the state of the art. Heating of long pipelines for heavy oils, the viscosity of which must be reduced known. Here, heated pipes with a low heat flow of at most 10 - 15 W used per 30 cm. In contrast, heaters offer due to the skin effect great advantages over the other systems, what steam or use other heating media.

Dünne Leitungen können über ihre ganze Länge durch Skineffekt unter günstigen Kostenverhältnissen beheizt werden.Thin cables can be underneath their entire length due to the skin effect can be heated at favorable cost ratios.

Hierbei kann der übliche vorhandene Wechselstrom von 50 oder 60 Hz verwendet werden, wie es in der USA-Patentschrift 3 777 117 und 3 617 699 beschrieben worden ist.The usual alternating current of 50 or 60 Hz as described in U.S. Patents 3,777,117 and 3,617,699 has been.

Die Einrichtungen dieser Patente verwenden ebeMLls den Skineffekt bei Verwendung verschiedener Konstruktionen und Größen der Rohrleitungen. Betrieb und Ausführung richten sich nach dem Annäherungseffekt (Proximity-Effect), der Stromfrequenz und anderen Parametern0 Insbesondere wirken sich derartige Faktoren auf den Wirkwiderstand der Stahlrohre aus. Bei wachsender Rohrgröße muß der Widerstand gesteigert werden, obwohl der Wirkwiderstand dessen, was ein normaler Leiter wäre, sehr groß sein.The facilities of these patents also use the skin effect when using different constructions and sizes of pipelines. operation and execution are based on the proximity effect, the current frequency and other parameters0 In particular, such factors affect the effective resistance the steel pipes. As the pipe size increases, the resistance must be increased, although the effective resistance of what a normal conductor would be very large.

Gegenstände der Entwicklung waren außerdem die Eonstruktionsdaten der Werkstoffe, der Leiterdrähte, ihrer Isolierungen unter verschiedenen Bedingungen, zu fördernde Flüssigkeiten unter die Benutzung von Heizrohren für allgemeine Zwecke. Die Erfindung berücksichtigt alle diese Aspekte.Objects of development were also the construction data the materials, the conductor wires, their insulation under different conditions, fluids to be pumped using heating tubes for general purposes. The invention takes all of these aspects into account.

Bei einem Heizrohr bildet ein innerer elektrischer Draht eine Komponente des Wechselstrom-Kreises; das andere Ende liegt am Ende der Innenseite des Heizrohres. Die Rückleitung des Stromkreises ist die Innenwand des Heizrohres; die Außenwand führt sehr wenig Strom, wenn das Stahlrohr mehr als das zweifache der sog. wirksamen Skintiefe von etwa imm hat.In a heating tube, an internal electrical wire forms a component of the AC circuit; the other end is at the end of the inside of the heating pipe. The return line of the circuit is the inner wall of the heating pipe; the outer wall Carries very little electricity if the steel pipe is more than twice the so-called effective Has a skin depth of about imm.

In gewöhnlichen Stählen genügt etwa das dreifache, d.h. etwa 3,2 mm. Die andere Verbindung zur Wechselstromquelle ist ein Punkt am nahen Ende der Innenfläche des Heizrohres, gegenüber dem Eingang des isolierten Kupferdrahtes in das Heizrohr, welches den Wechselstrom zum fernen Ende führt.In ordinary steels, about three times this is sufficient, i.e. about 3.2 mm. The other connection to the AC power source is a point at the near end of the inner surface of the heating pipe, opposite the entrance of the insulated copper wire into the heating pipe, which carries the alternating current to the far end.

In den angeführten Patenten sind verbesserte Heizrohre angegeben, die bewirken, daß sich das Rohr an der Außenfläche anpaßt oder zur Wandung der Ölleitung selbst wird. Diese gonstruktionen ermöglichen einen viel höheren Wärmefluß als früher angenommen. Sie bewirken ferner Ersparnisse in den Kosten des Rohres, der Heizung und der Isolierung, Durch geeignete Konstruktionen wird der Wechselstrom über die mehrfache Länge des Rohres durch spiralig gewickelte Wärmeleitungen geführt, anstelle einer geradlinigen Führung, was in der Regel den kleinsten Widerstand ergäbe.In the cited patents, improved heating pipes are given, which cause the pipe to adapt to the outer surface or to the wall of the oil line himself will. These constructions allow a much higher heat flow than before accepted. They also bring about savings in the cost of the pipe, the heating and the insulation, through suitable constructions the alternating current is passed through the multiple lengths of the pipe passed through spirally wound heat pipes instead a straight line, which would usually result in the least resistance.

Ein innerer Elektrodraht oder ein Stahlrohr anstelle eines Kupferdrahtes für die Ableitung wurde auch benutzt, um weiteren Widerstand für einen zweiten Hauteffekt zu erzeugen. Der größere Widerstand entwickelt noch mehr Wärme.An internal electrical wire or steel pipe instead of a copper wire for derivation was also used to provide further resistance for a second skin effect to create. The greater resistance develops even more heat.

Insbesondere konnten auch sehr dicke Ölleitungen als Heizleitungen fungieren. Nur ein Innenleiter ist erforderlich, mit viel kleineren Kosten in Anlage und Unterhaltung. Indem die Lage des Innenleiters von der Rohrachse entfernt wurde, wurde der effektive Widerstand der "Haut" des Ölrohres noch erheblich vergrößert, was bei dicken Ölleitungen wesentlich ist.In particular, very thick oil lines could also be used as heating lines act. Only one inner conductor is required, with a much lower investment cost and entertainment. By removing the position of the inner conductor from the pipe axis, the effective resistance of the "skin" of the oil pipe was increased considerably, which is essential with thick oil lines.

Dieses kann zurückgeführt werden auf den Annäherungseffekt, der sich im Gebrauch möglicherweise ändert.This can be attributed to the convergence effect that may change in use.

Bisher wurde der Innenleiter oder Draht vollkommen der Länge nach in einem Stahlrohr eingeschlossen.So far, the inner conductor or wire has been completely lengthwise enclosed in a steel tube.

Grundlagen der Erfindung Der Skineffekt ist eine Erscheinung bei einem Wechselstromkreis, der den Wechselstrom auf Eisen- und Stahlflächen beschränkt, die als ohmsche Widerstände wirken und in elektromagnetischen Feldern arbeiten. Kommerzielle Wechselstromfrequenzen zwischen 50 - 60 Hz werden in anderen, benachbarten Leitern benutzt, um weitere magnetische und induktive Wirkungen entstehen zu lassen. Mit geeigneten, bekannten Schaltungen kann man alle drei Phasen eines Drehstromes und den Frequenzbereich von 10 - 1000 oder mehr Hz ausnutzen, der mit üblichen Generatoren hergestellt werden kann.Basics of the Invention The skin effect is a phenomenon with one AC circuit that limits the alternating current to iron and steel surfaces, which act as ohmic resistances and work in electromagnetic fields. Commercial AC frequencies between 50-60 Hz are used in other, neighboring Ladders used to create further magnetic and inductive effects. With suitable, known circuits, all three phases of a three-phase current can be achieved and use the frequency range of 10 - 1000 or more Hz, which is the case with conventional generators can be produced.

Der elektromagnetische Fluß um einen Draht, der Wechselstrom führt, dehnt sich aus, bis er auf eine Abschirmung aus einem anderen Metall trifft. Gemäß Patent 3 777 117 dient ein Förderrohr als Heizrohr, wobei ein Innendraht entlang der Achse oder auf dem Boden des Rohres geführt ist.The electromagnetic flux around a wire carrying alternating current, expands until it meets a shield made of a different metal. According to In U.S. Patent 3,777,117, a conveyor pipe serves as a heating pipe, with an inner wire running along it the axis or on the bottom of the pipe.

Um sicherzustellen, daß kein Stromverlust oder Gefährdung vom Hochspannungs-Wechselstrom des Innenrohres ausgehen, wird eine Mindestdicke des doppelten oder dreifachen der Skindicke (etwa 3 mm) für normale Stähle unter normalen Stromverhältnissen angegeben. Es tritt in diesem Falle kein Energieverlust auf, selbst wenn die Außenseite des Rohres geerdet oder in Salzwasser versenkt wird. Normalerweise wird ein offenes Rohr in Abständen geerdet. Wo Korrosionsgefahr vorliegt, kann ein kathodisches Schutzsystem verwendet werden, ohne den Hauteffekt zu stören.To ensure that there is no power loss or exposure to high voltage alternating current of the inner tube go out, a minimum thickness of double or triple the Skin thickness (about 3 mm) for normal steels under normal Current conditions specified. There is no loss of energy in this case, even if the outside of the pipe is grounded or submerged in salt water. Usually an open one Pipe grounded at intervals. A cathodic protection system can be used where there is a risk of corrosion can be used without disturbing the skin effect.

Annäherungseffekt (Proximity-Effect) Der Annäherungseffekt ist eine wesentliche Erscheinung bei einem elektromagnetischen Feld, der dann entsteht, wenn ein Wechselstrom durch einen Innendraht-Leiter mit der Rückleitung des Stromkreises verbunden ist, welches üblicherweise die Stahlwand des Rohres ist. Diese Erscheinung wurde eingehend in US-Patent 3 777 177 erläutert. Eine Vergrößerung des effektiven Widerstandes auf das Fünfundzwanzigfache des Normalwiderstandes konnte erreicht werden.Proximity Effect The proximity effect is a essential phenomenon in an electromagnetic field that arises when an alternating current through an inner wire conductor to the return of the circuit is connected, which is usually the steel wall of the pipe. This appearance was discussed in detail in U.S. Patent 3,777,177. An increase in the effective Resistance to twenty-five times the normal resistance could be achieved will.

Durch Kombination des Skineffektes mit dem Annäherungseffekt ergeben sich verschiedene Anordnungen von Leitung und Rückleitung bei Stahl. In der Regel ist der Stahlleiter ein Förderrohr, dessen effektiver Widerstand in der Praxis vergrößert werden muß. Bei einem kreisförmigen Leitungsdraht, der die Außenseite eines Stahlrohres berührt, ist der effektive Widerstand der Rückleitung im wesentlichen gleich dem eines Skineffekt-Leiter-Widerstandes, den man sich als aus der Wand geschnitten vorstellen kann, mit der üblichen Hautdicke und einer effektiven Breite eines schmalen Bandes unter und nächst dem Rohrelement, an dem die Isolierung anliegt.Resulting from the combination of the skin effect with the approach effect different arrangements of line and return line in steel. Usually the steel ladder is a conveyor pipe whose effective resistance increases in practice must become. In the case of a circular conductor wire that is the outside of a steel pipe the effective resistance of the return line is substantially equal to that a skin effect ladder resistor that can be thought of as being cut out of the wall can imagine, with the usual skin thickness and an effective width of a narrow Band under and next to the pipe element on which the insulation is present.

Die Dicke der Isolation auf dem Draht begrenzt diese wirksame Entfernung des Drahtes von der Rohrwand, ebenso wie die Form des Drahtquerschnittes. Ein flaches Leiterband, das dicht gegen die äußere Rohrwand angehalten ist, mit möglichst geringer Isolierdicke dazwischen, ergäbe die kürzeste Entfernung. Hier wäre der Annäherungseffekt am stärksten Gemäß US-Patent 3 777 117 ergab es sich auch, daß ein Flachdraht, der an der Rohrinnenfläche anliegt, den größten wirksamen Widerstand der Rohrwand ergibt. In der vorliegenden Erfindung verstärkt die Konvexität der Rohrwand gegenüber dem Draht eine Widerstandszunahme der Haut des darunterliegenden Bandes im Vergleich zu der Konkavität der Innenfläche der Rohrwand.The thickness of the insulation on the wire limits this effective distance of the wire from the pipe wall, as well as the shape of the wire cross-section. A flat one Conductor tape, which is held tightly against the outer pipe wall, with as little as possible Insulation thickness in between would result in the shortest distance. Here would be the convergence effect Most also, according to U.S. Patent 3,777,117, a flat wire, the rests against the inner surface of the pipe, resulting in the greatest effective resistance of the pipe wall. In the present invention, the convexity of the pipe wall is enhanced over the Wire compared an increase in resistance to the skin of the underlying tape to the concavity of the inner surface of the pipe wall.

Diese Wirkung liegt daran, daß außer dem Skineffekt und dem Annähwrungseffekt noch ein Abschirmungseffekt da ist, der nicht vorhanden ist, wenn der Draht ganz vom Rohr umgeben ist.This effect is due to the fact that in addition to the skin effect and the approximation effect there is still a shielding effect which is absent when the wire is intact is surrounded by the pipe.

Es hat sich in einzelnen Fällen gezeigt, daß ein Flachdraht« wünschenswert ist, daß dieser nicht mehr als das Fünf- bis Zwölffache der sog. Durchdringungstiefe vom Rohr entfernt ist.It has been shown in individual cases that a flat wire «is desirable is that this is no more than five to twelve times the so-called penetration depth away from the pipe.

Bei normalen Stählen würde dies zwischen 5 und 25 mm liegen.For normal steels this would be between 5 and 25 mm.

Hierin ist die Isolationsdicke eingeschlossen. Je flacher der Draht für einen gegebenen Querschnitt ist, desto stärker jedoch muß er für die gleiche elektrische Leistung sein und aus dem gleichen Grunde ist die Breite des Skineffekt-Bandes umso größen welches durch den elektromagnetischen Fluß erzeugt wird0 Im allgemeinen ist die wirksame Breite des Bandes gleich der Summe der Breite des Flachdrahtes plus des zwei- bis dreifachen der Eindringtiefe auf jeder Seite. Die Summe kann also Drahtbreite plus der vier- bis sechsfachen Eindringtiefe sein, wobei dieses vom tatsächlichen Abstand des Drahtleiters vom Stahl abhängt.This includes the insulation thickness. The flatter the wire for a given cross-section, however, the stronger it must be for the same be electrical power and for the same reason is the width of the skin effect band all the greater which is generated by the electromagnetic flux0 in the in general, the effective width of the tape is equal to the sum of the width of the flat wire plus two to three times the depth of penetration on each side. The sum can i.e. wire width plus four to six times the penetration depth, this being depends on the actual distance of the wire conductor from the steel.

Wird ein flacher Stahl benutzt, so ist der Annäherungseffekt am stärksten. Dies gilt insbesondere für flache Drähte, kann aber auch bei normalen Drähten in Erscheinung treten. Wenn Stahl-Flachdraht als Leiter dient, ist der Vorteil des Skineffektes in diesem und in der Rohrwand berücksichtigt. Ist der Flachstahl stärker als die zweifache Skindicke, so wirkt die ganze übrige Stärke der Stahlwand des Bandes als ein Isolator der mit zunehmender Dicke wirksamer wird. Dieser Aspekt der Verwendung desShahls als Isolator muß berücksichtigt werden gegenüber der Verwendung einer üblichen Isolierung, die in jedem Fall irgendwie auf dem Innenrohr vorhanden sein muß. Eine Bewegung des Drahtes in bezug auf das Rohr ändert in starkem Maße den Annäherungseffekt, den Rohrwiderstand und die erzeugte Wärme.If a flat steel is used, the approach effect is strongest. This is especially true for flat wires, but can also be used with normal wires in Appearance. If flat steel wire is used as a conductor, the advantage is the Skin effect is taken into account in this and in the pipe wall. Is the flat steel stronger than twice the thickness of the skin, all the rest of the strength of the steel wall acts Tape as an insulator that becomes more effective with increasing thickness. That aspect the use of the shank as an insulator must be considered versus the use a usual insulation, which in any case somehow exists on the inner pipe have to be. Movement of the wire with respect to the pipe changes greatly the proximity effect, the pipe resistance and the heat generated.

Bb schirmunaa Ein elektromagnetischer Pluß, wie er von einem Wechselstrom in einem Leitungsdraht hervorgebracht wird, wird durch einen elektrischen Leiter abgeschirmt. Die Abschirmung reduziert das Eindringen des Flusses in die Stahlwand. Abschirmung beeinflußt auch den Annäherungseffekt insbesondere in der äußeren, konvexen Rohrwandung, wo ein Wechselstromdraht einem der Elemente gegenüberliegt.Bb schirmunaa An electromagnetic positive, like that of an alternating current spawned in a lead wire is through an electrical conductor shielded. The shield reduces the penetration of the river into the steel wall. Shielding also affects the proximity effect, especially in the outer, convex pipe wall where an alternating current wire faces one of the elements.

In manchen Fällen ist es erwünscht, die Breite des Skineffekt-Widerstandes in der Rohrwand zu verengen. Dabei ist zu berücksichtigen, daß die Breite etwa den zweifachen Wert der Hauttiefe besitzt und um diesen Betrag über die Breite des Drahtes hinausgeht, wobei dieses von dem Abstand des Drahtes von der Wandung abhängt. In dieser Breite führt die Rohrwand auf jeder Seite Wechselstrom, wobei der Wert von Spannung und Stromstärke in Abstand von der Seite des Flachdrahtes sehr rasch abnimmt Wenn die Isolierung, die um den Flachdraht herum angeordnet sein muß, sich mehr als das Zwei- oder Dreifache des Wertes der Durchdringungstiefe auf jeder Seite des Drahtes erstreckt, so isoliert sie in effektiver Weise die Rohrwandung von jedem beliebigen Kontakt oder Kurzschluß.In some cases it is desirable to use the width of the skin effect resistance to narrow in the pipe wall. It should be noted that the width is about twice the value of the skin depth and by this amount across the width of the wire This depends on the distance between the wire and the wall. In of this width the pipe wall carries alternating current on each side, with the value of Voltage and amperage decreases very rapidly at a distance from the side of the flat wire When the insulation that must be arranged around the flat wire is more than two or three times the value of the penetration depth on each side of the wire, it effectively isolates the pipe wall from each any contact or short circuit.

Aufgabe der Erfindung Aufgaben der Erfindung sind: lo Verringerung der effektiven Breite des Hauteffekt-Leiter-Widerstandes und damit Vergrößerung des Widerstandes; 20 Verwendung eines Leitungsdrahtes, der vom Stahlrohr nicht eingeschlossen ist, wobei das Heizrohr mindestens teilweise aus der Wandung eines Förderrohres besteht; 3o Vereinfachung und Verbilligung von Material und Konstruktion, einschließlich der Wärmeisolierung für die Rohrleitungen und andere beheizte Flächen; 4o Verwendung eines Leitdrahtes, ohne umliegendes Heizrohr, welcher nicht in Berührung steht mit dem Medium, welches durch die Leitung gefördert wird; 5. Verwendung eines einfachen, isolierten Leiters als einziges Element eines Heizrohres als Zusatzteil zu der bestehenden Förderleitung, welcher in der Nähe der Rohrwand angeordnet ist; 6. Verwendung eines einfachen isolierten Drahtes neben einer Stahlfläche, welche jede beliebige Form habenckann, wobei unter Nutzung des Skineffekt-Widerstandes gegen den Wechselstrom-Durchfluß als Rückleitung für den Stromkreis; 7. Verwendung eines speziellen Leiter-Drahtes als Thermostat zwecks Regelung der Wärme zufuhr und Temperatur eines Stahlfläche, und damit der geführten Flüssigkeit; 8. Unterdrückung von Wärmespannungen in einem Stahlbauwerk, z.B. einer Förderleitung, verursacht durch Schweißen eines Heizrohres; 9. Verwendung eines anderen anliegenden Rohres als Leitung zur gegenseitigen Skin-Heizung; dabei können drei nebeneinanderliegende Rohre zum gegenseitigen Erwärmen verwendet werden, wobei die drei Leiter einer Drehstromschaltung verwendet sind.OBJECT OF THE INVENTION Objects of the invention are: lo reduction the effective width of the skin-effect conductor resistance and thus the magnification of resistance; 20 Use of a lead wire that is not enclosed by the steel pipe is, wherein the heating pipe at least partially from the wall of a conveyor pipe consists; 3o Simplification and cheapening of material and construction, including the thermal insulation for the pipelines and other heated surfaces; 4o Use of a guide wire, without a surrounding heating pipe, which does not come into contact stands with the medium that is conveyed through the line; 5. Using a simple, insulated conductor as the only element of a heating pipe as an additional part to the existing delivery line, which is arranged in the vicinity of the pipe wall; 6. Using a simple insulated wire next to a steel surface which can have any shape, using the skin effect resistance against the alternating current flow as a return line for the circuit; 7. Use a special conductor wire as a thermostat to regulate the heat supply and temperature of a steel surface, and thus of the guided liquid; 8. Oppression caused by thermal stresses in a steel structure, e.g. a conveyor line by welding a heating pipe; 9. Use of another adjacent pipe as a line for mutual skin heating; three adjacent Tubes are used for mutual heating, the three conductors of a three-phase circuit are used.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung beschrieben0 Die Figuren der Zeichnung zeigen verschiedene schematische Darstellungen. In diesen Bildern ist jeweils nur von Wechselstrom die Rede. In den Schaltbildern ist die Isolierung der Drähte in der Rgel nicht gezeigt0 Die geförderten Medien sind nur durch Pfeile angedeutet, um die Fließrichtung zu geben. Pumpen, spezielle Ventile und dergleichen sind nicht gezeigt.Embodiments of the invention are described with reference to the drawing The figures of the drawing show various schematic representations. In these Only alternating current is used in each of the pictures. In the circuit diagrams is the insulation of the wires not shown in the rule 0 The conveyed media are only indicated by arrows indicated to give the direction of flow. Pumps, special valves and the like are not shown.

Fig0 1 und 2 sind Querschnitte eines gewöhnlichen isolierten Leiters der längs der Wand einer Förderleitung verläuft und isolierende Hohlkörper decken den elektrischen Draht ab.Figs. 1 and 2 are cross sections of an ordinary insulated conductor which runs along the wall of a conveyor line and cover insulating hollow bodies the electric wire.

Fig0 3 ist der Querschnitt durch einen gewöhnlichen isolierten Draht an der Außenseite einer Förderleitung.Fig0 3 is the cross section through an ordinary insulated wire on the outside of a delivery line.

Fig0 4 ist der Querschnitt durch einen isolierten elektrischen Draht von Rechteckform an der Außenseite einer Förderleitung, mit Mitteln zum Vergrößern des Abstandes zwischen Draht und Rohr.Fig0 4 is the cross section through an insulated electrical wire of rectangular shape on the outside of a conveyor line, with means for enlarging the distance between the wire and the pipe.

Fig. 5 ist ein Querschnitt durch den isolierten Draht aus Fig.Fig. 5 is a cross section through the insulated wire of Fig.

4, aber mit Abschirmstreifen aus Metall, die in die Isolierung eingebettet sind. 4, but with metal shielding strips embedded in the insulation are.

Fig. 5A ist ein Querschnitt parallel der Achse eines Spezialleiters (Drahtrohr) das elektrisch verbunden ist mit einem Spezial-Stahlkörper, auch im Querschnitt.Figure 5A is a cross section parallel to the axis of a special conductor (Wire tube) that is electrically connected to a special steel body, also in Cross-section.

Fig. 5A ist ein Querschnitt des isolierten Drahtes in Fig. 4, aber mit Schutzstreifen aus Metall, in Isolierung eingebettet.Fig. 5A is a cross section of the insulated wire in Fig. 4, but with protective metal strips embedded in insulation.

Fig. B ist eine Vergrößerung des Querschnitts des Spezialdrahtes in Fig. 5A, wo der isolierte Draht außerhalb einer Lage von Wärmeisolierung liegt.FIG. B is an enlargement of the cross section of the special wire in FIG Figure 5A, where the insulated wire lies outside a layer of thermal insulation.

Fig. 6A ist ein Querschnitt parallel der Achse eines Spezialleiters (Rohrdraht), der elektrisch verbunden ist mit einem Spezial-Stahikörper, ebenfalls im QuerschnittO Fig. 63 ist ein Querschnitt im rechten Winkel zu der Achse in Fig. 6A.Figure 6A is a cross section parallel to the axis of a special conductor (Tubular wire), which is electrically connected to a special steel body, also in cross sectionO Fig. 63 is a cross section at right angles to the axis in Fig. 6A.

Fig. 7 ist ein Schnitt durch zwei Förderleitungen, jede stellt auch den Leitdraht für die anderen zwei in einem Drehstromkreis dar.Fig. 7 is a section through two conveyor lines, each also represents represents the guide wire for the other two in a three-phase circuit.

Fig. 8 ist ein Schnitt durch drei Förderleitungen, von denen jede auch als Leiter für die anderen zwei in einem Drehstromkreis wirkt.Fig. 8 is a section through three delivery lines, each of which also acts as a conductor for the other two in a three-phase circuit.

Fig. 9A ist ein Grundriß für ein Stahlblech, geheizt durch einen einfachen isolierten Leiter als ein Strang in einem Wechselstromkreis und ein abgeleitetes Band von einem Skineffekt-Leiter-Widerstand ist die Rückleitung.Fig. 9A is a plan view for a steel sheet heated by a simple one insulated conductor as a strand in an alternating current circuit and a derived The band of a skin effect conductor resistance is the return line.

Fig. 9B ist der Querschnitt von Fig. 9A, mit einem Medium in Zwangsumlauf gegen die Oberfläche des Stahlblechs.Figure 9B is the cross-section of Figure 9A, with a medium being forcibly circulated against the surface of the steel sheet.

Fig. 10 ist ein Diagramm eines Wechselstromkreises worin ein isolierter Draht spiralig um ein Förderrohr gewickelt ist.Fig. 10 is a diagram of an AC circuit in which an isolated Wire is spirally wrapped around a conveyor pipe.

Fig. 11 ist ein Schema eines Wechselstromkreises worin ein isolierter Draht auf einer Rohrwand durch einen Kunststoffüberzug von winkeligem konkaven Querschnitt geschützt ist.Fig. 11 is a schematic of an AC circuit in which an isolated Wire on a pipe wall through a plastic coating of angled concave cross-section is protected.

Fig. 12 ist ein Schema eines Wechselstromkreises worin ein isolierter Draht auf einer Rohrwand durch einen Ellmststoff ubersug von winkeligem Querschnitt geschützt ist.Fig. 12 is a schematic of an AC circuit in which an isolated Wire on a pipe wall through a cuff with an angular cross-section is protected.

Fig. 13 ist ein Schema eines Wechselstrom-Kreises worin ein isolierter Draht längs eines Teiles einer Rohrwand läuft.Fig. 13 is a schematic of an AC circuit in which an isolated Wire runs along part of a pipe wall.

Figo 14 ist eine Längsansicht und Stromkreis von Fig. 4.FIG. 14 is a longitudinal view and circuit of FIG. 4.

Fig. 15 ist eine Längsansicht und Stromkreis von Fig. 5A.Fig. 15 is a longitudinal view and circuit of Fig. 5A.

Fig. 16 ist eine Längsansicht und Stromkreis von Fig. SB.Fig. 16 is a longitudinal view and circuit of Fig. 5B.

Fig. 17 ist eine Längsansicht der zwei Rohre und Stromkreis von Fig. 7.Fig. 17 is a longitudinal view of the two tubes and circuit of Fig. 7th

Fig. 18 ist eine Längsansicht der drei Rohre und Stromkreis von Fig. 8.Fig. 18 is a longitudinal view of the three tubes and circuit of Fig. 8th.

Teilweise in Stahl eingeschlossene Heizrohre Alle früheren Heizrohre, die den Skineffekt zum elektrischen Beheizen heranzogen, waren umgeben von und daher vollkommen umgeben von Stahlrohr, abgesehen von den Enden, die nicht an der Heizung teilnehmen. Dies gilt vor allem für die meist übliche Art, wo ein Teil des Heizrohres auch ein Teil des Förderrohres ist. Hier bedeutet ttganz eingeschlossen" einen Hinweis auf den Längslauf des Rohres, wie es in einem typischen Schnitt rechtwinklig zur Rohrachse erscheinen würde; und der ganze Perimeter des Stahles ist von einheitlichem Metall; alle Stoßstellen sind geschweißt und ferromagnetisch.Heating pipes partially enclosed in steel All previous heating pipes, who used the skin effect for electrical heating were surrounded by and therefore completely surrounded by steel pipe, except for the ends that are not on the heater take part. This is especially true for the most common type where part of the heating pipe is also part of the delivery pipe. Here, completely enclosed means "a note on the longitudinal course of the pipe, as it is in a typical section at right angles to the Pipe axis would appear; and the whole perimeter of the steel is of uniform Metal; all joints are welded and ferromagnetic.

Man hat nun gefunden, daß die Stahlwand, die den Skineffekt ergibt, den Droht nicht zu umgeben braucht in Fällenawo-ein Teil des Förderrohres einen Teil oder den ganzen Skineffekten Wärme liefert, wie definiert in US-Patent 3 617 699 und Anmeldung 107 5310 Es ergeben sich eine Reihe von Vorteilen, hauptsächlich der, daß das Rohr nicht uneinheitlich heizt infolge von Schweißungen am Heizrohr, was seine Stärke vermindern könnte infolge von Wärmespannungen. Es ist bequem, wünschenswert und ökonomisch, den Teil des Wechselstrom-Rückfluß-Stromkreises innerhalb der Förderleitung abzusondern als Haupt-Rückleitung innerhalb eines schmalen Streifens von Skineffekt- Leiter-Widerstand, In dem früher gebräuchlichen Heizrohr, isoliert von dem Förderrohr, jedoch danebenliegend und in der Regel angeschweißt (siehe US-Patent 3 3293 407 und 3 591 770) war der Skineffekt-Widerstand beschränkt auf die Innenwand des äußeren und isolierten Heizrohres. Obwohl dann eine Berührung besteht, oder gewöhnlich eine Schweißung an die Wand des Förderrohres, konnte kein Strom fließen und keine Wärme konnte erzeugt werden innerhalb der Wand des Förderrohres. Dies beruht darauf, daß definitionsgemäß das Heizrohr aus genügend dickem Stahl war, um Stromfluß und Wärmeerzeugung an der Außenfläche zu vermeiden, wo Kontakt mit der Förderleitung besteht; also konnte keine Hitze erzeugt werden in der Schweißraupe oder im Rohr selbst. Vorliegende Erfindung betrifft den Gebrauch des isolierten Leitdrahtes neben oder in direkter Berührung mit dem zu heizenden Stahl, in der Regel die Wand des Förderrohres, so daß Wärme direkt innerhalb der Stahlwand selbst erzeugt wird, wo sonst die Temperatur zu niedrig ist.It has now been found that the steel wall, which gives the skin effect, In Fällenawo, part of the delivery pipe does not need to surround the threat Provides heat in part or all of the skin effects as defined in U.S. Patent 3,617 699 and application 107 5310 There are a number of advantages, mainly that the pipe does not heat up unevenly as a result of welds on the heating pipe, which could reduce its strength as a result of thermal stresses. It's convenient, desirable and economical, that portion of the AC return circuit within the delivery line to be separated as the main return line within a narrow strip of skin effect Conductor resistance, In the previously used heating pipe, isolated from the delivery pipe, but next to it and usually welded on (see U.S. Patents 3,329,3407 and 3,591,770) was the Skin effect resistance limited to the inner wall of the outer and insulated heating pipe. Although then there is contact, or usually a weld to the wall of the delivery pipe, no electricity could flow and no heat could be generated inside the wall of the conveyor pipe. This is based on the fact that, by definition, the The heating pipe was made of thick enough steel to allow electricity to flow and generate heat on the outer surface to avoid where there is contact with the delivery line; so no heat could are generated in the weld bead or in the pipe itself. The present invention relates the use of the insulated guide wire next to or in direct contact with the steel to be heated, usually the wall of the conveyor pipe, so that heat directly inside the steel wall itself, where otherwise the temperature is too low is.

Nun ist der effektive Perimeter des Heizrohres entsprechend verkleinert. Dieser Perimeter ist die tatsächliche Breite des "Bandes" von SkineSekt-Leiter und Widerstand die den Rücklauf-Wechselstrom führt. Daher nimmt seine Querschnittsfläche ab, wenn die "Öffnung" wegen der Konstanz der Eindringungstiefe die gleiche bleibt; und der Widerstand in der Rückleitung des Wechselstromkreises wird entsprechend größer. Wird die "Öffnung" 180 - für eine flache Stahlplatte - oder größer 0 als 180 - für die Außenseite eines Rohres - dann ist das Band dieses Hauptleiters einfach der Teil der anliegenden Stahlfläche oder unterhalb des Wechselstromflusses in dem anliegenden Draht liegt.Now the effective perimeter of the heating pipe has been reduced accordingly. This perimeter is the actual width of the "ribbon" of SkineSekt-Leiter and Resistance that carries the return alternating current. Hence, its cross-sectional area increases from when the "opening" remains the same because of the constancy of the penetration depth; and the resistance in the return line of the AC circuit becomes corresponding greater. The "opening" becomes 180 - for a flat steel plate - or larger 0 than 180 - for the outside of a pipe - then the tape is that main conductor simply the part of the adjacent steel surface or below the alternating current flow lies in the adjacent wire.

Diese Überlegung ist sehr wichtig bei der Auslegung von Rohrleitungen über größere Entfernungen, besonders für große Rohrdurchmesser. In Anmeldung 107 361, jetzt US-Patent 3 777 117 war gezeigt, daß bei geeigneter Kombination von Skin- und Nähe-Effekt, und geeigneter Frequenz, der effektive Widerstand des Stahlrohres als Rückleitung des Wechselstromkreises bis zu tausendfach variiert werden kann. Durch Verringern der Bandweite für den Skineffekt-Leiter-Widerstand nach dieser Erfindung ergibt sich noch ein sehr großer Faktor zur Vergrößerung des Widerstandes laut Erfindung.This consideration is very important when designing pipelines over greater distances, especially for large pipe diameters. In registration 107 361, now US Pat. No. 3,777,117, it was shown that with a suitable combination of skin and proximity effect, and appropriate frequency, the effective resistance of the steel pipe as the return line of the AC circuit can be varied up to a thousand times. By reducing the bandwidth for the skin effect conductor resistance after this Invention there is still a very large factor for increasing the resistance according to the invention.

Gleicherweise kann man diese Erfindung benutzen, um Medien, die außerhalb von Rohren fließen, zu erwärmen, und auch andere Stoffe einschließlich von Feststoffendie mit einem erwärmten Stahlkörper in Berührung stehen.Likewise, this invention can be used to target media that are outside flow from pipes to heat, and also other substances including solids be in contact with a heated steel body.

Anmeldung 107 351, nun US-Patent 3 777 117, beschreibt das Erwärmen von Medien, die in Berührung stehen mit den Wänden eines kombinierten Reiz- und Förderrohres, entweder innerhalb oder außerhalb. Dieses Heizrohr kann erfindungsgemäß auch verwendet werden, wenn der Draht nicht innerhalb des Rohres liegt, wie beschrieben. Gleichermaßen kann ein anderes Stück Stahl, Rohr oder sonstige Form und keine Drahtumfassung, mit dem Draht verwendet werden und den Rückleitungsdraht mitnehmen; und der Formstahl der die Rückleitung in dem Skineffekt-Leiter-Widerstand trägt, liegt dann unter dem Draht. Dieser Hauptwärmer für ein Stahlblech oder eine andere Form kann den zugehörigen Draht in beliebiger Form haben, und auf jeder Seite eines Formbleches geeigneter Dicke, und alle drei Phasen des Stromes können benutzt werden0 Heizen mit eingeschlossenem Draht Fig. 1 zeigt den Querschnitt eines Heizrohres gebildet aus der Rohrwand 1, einem Skineffekt-Leiter und Widerstand. Draht 3 mit seiner Isolierung 4 liegt längs eines Rohr-Elements und ist bedeckt mit einem konkaven Streifen oder Formstück 2, aus Gips oder einem anderen Nichtleiter. Dieses kann geflanscht sein oder nicht, 6, um sich der Rohrwand anzupassen. Eine dünne Fuge 7 zwischen dem Rohr und den beiden Flanschen des Deckstreifens reicht über die ganze Länge beider-Die elektrischen Verbindungen sind in Fig0 11 gezeigt und entsprechen denen für Heizrohr; der Draht ist am nahen Ende mit einer Klemme des Wechselstromes 5 am entfernten Ende der äußeren Rohrfläche verbunden. Das nähere Rohrende ist verbunden mit der anderen Klemme 5t des Wechselstroms. Deckel 2 kann aus irgendeinem nichtmagnetischen und nichtleitenden Stoff sein, etwa ein Kunststoff. Er ist weit genug, um das Band des Rohres zu bedeckenwdas unter dem Draht liegt als Skineffekt-Leiter und Widerstand. Die Stromdichte entlang den Seiten dieses Bandes nimmt schnell ab mit der Distanz von der BandachseO Die wirksame Breite hängt hauptsächlich ab von der Drahtstärke, und deshalb seine tatsächliche Entfernung von dem Stahl und daher auch die Isolierdicke. Für Runddraht ist die effektive Breite des Skineffekt-Leiters und Widerstandes in der Regel nicht über 25 - 50 mal dem Wert der Eindringtiefe oder Hauttiefe. In der Rohrwand erzeugte Wärme gent direkt in die übrige Wand und von da in das Fluidum über.Application 107,351, now U.S. Patent 3,777,117, describes heating of media that are in contact with the walls of a combined stimulus and Conveyor pipe, either inside or outside. This heating tube can according to the invention can also be used when the wire is not inside the tube as described. In the same way, another piece of steel, pipe or other shape and no wire surround, with use the wire and take the return wire with you; and the form steel that carries the return line in the skin effect conductor resistor, then lies under the wire. This main warmer for a steel sheet or another Shape can have any shape the associated wire, and one on each side Form sheet of suitable thickness, and all three phases of the current can be used0 Heating with enclosed wire Fig. 1 shows the cross section of a heating pipe formed from the pipe wall 1, a skin effect conductor and resistor. Wire 3 with its insulation 4 lies along a pipe element and is covered with a concave Strip or shaped piece 2, made of plaster of paris or some other non-conductor. This can flanged or not, 6 to conform to the pipe wall. A thin joint 7 between the pipe and the two flanges of the cover strip extends over the whole Length of Both - The electrical connections are shown in Figure 11 and correspond those for heating pipe; the wire is on the near end with a clamp of AC power 5 connected at the far end of the outer tube face. The nearer end of the pipe is connected to the other terminal 5t of the alternating current. Lid 2 can be made of any non-magnetic and be a non-conductive material, such as a plastic. It is far enough around the tape of the pipe that lies under the wire as a skin effect conductor and resistor. The current density along the Pages of this volume are picking up quickly depends on the distance from the belt axis O The effective width mainly depends on the wire gauge, and therefore its actual distance from the steel and hence the insulation thickness. For round wire is the effective width of the skin effect conductor and resistance usually not more than 25 - 50 times the value of the penetration depth or skin depth. Heat generated in the pipe wall goes directly into the remainder of the wall and from there into the fluid.

Deshalb kann die Anordnung von Fig. 1 mit oder ohne einen Kunststoff-Bezug entlang einem oder mehreren Teilen der Rohrleitung herlaufen, Bei mehreren soll der Abstand wenigstens 100 mal Eindringtiefe betragen, Der Draht kann auch um das Förderband herumgewickelt in Schraubenform mit beliebiger Steigung; jedoch sollen die Windungen mindestens 100 mal Eindringtiefe auseinander sein. Diese Verwendung eines schraubenförmigen Heizrohres ist eingehender beschrieben in US-Patent 3 617 699; diese Erfindung fügt hinzu, daß bei Verwendung eines einfachen isolierten Drahtes als einzelne Zutat zum Rohr, zwecks Erreichung des Skineffektes in Leiter und Widerstand, die bisher bekannt, war nur für Heizrohre entlang der ganzen Länge, mit Draht.Therefore, the arrangement of Fig. 1 with or without a plastic cover run along one or more parts of the pipeline the distance should be at least 100 times the penetration depth, the wire can also be around the Conveyor belt wrapped around in a helical shape with any pitch; however should the turns must be at least 100 times the penetration depth apart. This use a helical heating tube is described in more detail in U.S. Patent 3,617 699; this invention adds that using a simple insulated wire as a single ingredient in the pipe, in order to achieve the skin effect in conductors and resistance, which was previously known, was only for heating pipes along the entire length, with wire.

Gleicherweise kann jedes gewünschte Muster auf einem Stahlkörper aufgebracht werden, entweder flach oder gekurvt, wie auch für verschiedene andere Heizzwecke.Likewise, any desired pattern can be applied to a steel body either flat or curved, as well as for various other heating purposes.

Fig. 2 stellt einige sonstige Kunststoff-Formen dar, die als Abdeckung dienen können. Hier ist ein Eckstück wie für Fig. 1 beschrieben. Eine Normausführung ist bequem; viele andere Formen sind möglich. Ein Kunststoffwinkel kann als Schraubkörper um ein Rohr herum, oder auf einem flachem Blech, wie für Figo 1 beschrieben. Fig. 10 zeigt das Schaltschema der Schrauben-Kurve auf der Ohroberfläche, entweder mit oder ohne Abdeckung.Fig. 2 shows some other plastic forms that are used as cover can serve. Here is a corner piece as described for Fig. 1. A standard version is comfortable; many other forms are possible. A plastic angle can be used as a screw body around a pipe, or on a flat sheet metal, as described for FIG. Fig. 10 shows the circuit diagram of the screw curve on the ear surface, either with or without cover.

Heizen mit abgenommenem Deckel Fig. 3 ist ein Querschnitt der einfachsten Form der Erfindung und zeigt einen wie üblich isolierten Draht auf der Rohr-Außenfläche längs einem Rohrteil, Schraube oder anderer gewünschter Porm. Die elektrische Schaltung ist wieder wie in Fig. 13 und die Rückleitung mit dem Hautwirkungs-Leiter und Widerstand liegt unterhalb der Durchgangsstelle des elektromagnetischen Flusses, in die Außenfläche des Stahlrohres, je nach Nähe-Effekt und Skineffekt, je nach Drahtdicke und Isolierdicke. Der Draht in dem Schaltschema kann entweder längs einem Rohrelement, oder als Schraube in Fig. 10, oder nach einem anderen Muster mit geeignetem Abstand auf der Rohrwand verwendet werden.Heating with the lid removed Fig. 3 is a cross section of the simplest Form of the invention and shows a wire, insulated as usual, on the outer surface of the pipe along a pipe part, screw or other desired shape. The electrical circuit is again as in Fig. 13 and the return line with the skin action conductor and resistor lies below the point of passage of the electromagnetic flow into the outer surface of the steel pipe, depending on the proximity effect and skin effect, depending on the wire thickness and insulation thickness. The wire in the circuit diagram can either run along a pipe element or as a screw in Fig. 10, or some other pattern with a suitable spacing on the pipe wall be used.

Der Draht für sich kann auch verwendet werden, um Wärme in einem Stahlkörper der kein Rohr ist, wie in Fig. 1 und 2.The wire by itself can also be used to carry heat in a steel body which is not a pipe, as in Figs. 1 and 2.

Eine wertvolle Abart des gewöhnlichen Drahtes in Fig. 3 ist der abgeflachge isalierte Draht oder Band in Fig. 4, dessen Breite größer ist als die Dicke. Zwecks bester Ausnutzung des Nähe-Effekts, d.h. Minimalbreite des Skineffekt-Leiters und Widerstand und Maximum-Widerstand, sollte die wirksame Mitte des Leiters möglichst nahe der Rohrwand sein. Man kann diesem nahekommen durch Verwendung eines Flachdrahtes oder Metallbandes. Wenn dieser jedoch breiter wird, liegt er unter einem breiteren Band der Stahl-Haut für Rückfluß mit entsprechend verringertem Widerstand in dem Rückkehr-Stahlleiter.A valuable variety of the common wire in Fig. 3 is the flattened one isolated wire or tape in Fig. 4, the width of which is greater than the thickness. For the purpose of best utilization of the proximity effect, i.e. the minimum width of the skin effect conductor and resistance, and maximum resistance, should be the effective center of the conductor if possible be close to the pipe wall. You can get close to this by using a flat wire or metal band. However, if this one gets wider, it will lie under a wider one Band of steel skin for reflux with correspondingly reduced resistance in that Return steel ladder.

Das günstigste Verhältnis dieser Abmessungen hängt ab von den elektrischen Eigenschaften dieser Stromkreise0 Die elektrische Isolierung wird in der üblichen Weise verwendet. Wenn man sie breiter macht als sonst nötig, d.ho 2 bis 6 mal Eindringtiefe auf beiden Seiten des Drahtbandes, bedeckt es das ganze Band der Rückleitungsfähigkeit und isoliert es gegen mechanische Berührung und Stoß oder Kurzschluß.The most favorable ratio of these dimensions depends on the electrical Properties of these circuits0 The electrical insulation is used in the usual Way used. If you make it wider than otherwise necessary, i.e. 2 to 6 times the penetration depth on both sides of the wire band, it covers the whole band of return conductivity and isolates it against mechanical contact and shock or short circuit.

Diese Verwendung ist am besten geeignet für die Verwendung der Wärme-Isolierung des Förderrohres, weil die am wenigsten über dem Rohr aufträgt.This use is best suited for the use of heat insulation of the delivery pipe, because it is the least over the pipe.

Fig. 14 ist ein Aufriß von Fig. 4 und zeigt auch den normalen Drahtverlauf; Spezialfittings 14, 15 und 16 werden im weiteren beschrieben. Normal sind die Leiter aus Kupfer oder Aluminium, aber Stahl kann auch verwendet werden, besonders als Band, wobei Wärme die durch Leitungsverluste oder durch den Skineffekt erzeugt wird, vom Stahlleiter durch die Isoerung zur Rohrwand übertragen wird. Wenn das Stahlband dicker ist als die effektive Eindringtiefe oder Hautdicke, ist nur die Hautdicke wesentlich für die WechselstromleitungO Größere Dicke des Stahlbandes wird zur elektrischen Isolierung. Laut Anmeldung, jetzt US-Patent 3 777 117 , wächst die Isolierwirkung von Stahl sehr schnell (als Exponentialfunktion) im Gegensatz zu der linearen Funktion für gewöhnliche Isolatoren.Fig. 14 is an elevation of Fig. 4 also showing normal wire routing; Special fittings 14, 15 and 16 are described below. The ladder is normal made of copper or aluminum, but steel can also be used, especially as a Tape, whereby heat is generated by conduction losses or by the skin effect, is transmitted from the steel conductor through the insulation to the pipe wall. When the steel belt is thicker than the effective depth of penetration, or skin thickness, is only the skin thickness essential for the AC line O larger Thickness of the steel band becomes electrical insulation. According to application, now US Patent 3,777,117, growing the insulating effect of steel very quickly (as an exponential function) in contrast to the linear function for ordinary isolators.

Fig. 5A ist eine Modifikation von Fig. 4 und hat außerdem einen Schutzrand 8 auf jeder Seite des Flaehdrahtes zum Verringern des effektiven Bandes von Hautleiter. Daher kann das Band nicht über eine bestimmte Breite hinausgehen, um einen Teil der Rohrfläche bloßzulegen in der ein wesentlicher Teil des Stromes fließt. Diese Schutzstreifen sind umgeben von der geformten Isolierung und können entweder einzeln sein, dünne Eupfer- oder Aluminiumstreifen oder aus einem Bündel von Metallfasern oder Drähten bestehen. Jeder schützt das Stahlrohr und bestimmt die Bandbreite des Skineffekts des Leiters und Widerstandes darunter. Ein Aufriß von Fig. 5A und ein Schaltschema sind in Fig. 15.Fig. 5A is a modification of Fig. 4 and also has a protective edge 8 on each side of the flaehead to reduce the effective volume of skin conductor. Therefore, the tape cannot go beyond a certain width to a part to expose the pipe surface in which a substantial part of the current flows. These Protective strips are surrounded by the molded insulation and can either be individual be, thin Eupfer or aluminum strips or from a bundle of metal fibers or wires. Each protects the steel pipe and determines the range of the Skin effect of the conductor and resistance underneath. An elevation of Fig. 5A and a Circuit diagrams are in Fig. 15.

Fig. 5B ist ein vergrößerter Querschnitt dieses speziellen Flachdrahtes in einem geformten oder gezogenen Isolator aus geeignetem Material. Diese kann verwendet werden wie in Fig.Figure 5B is an enlarged cross-section of this particular flat wire in a molded or drawn insulator of suitable material. This can be used are as in Fig.

5A und vorigen, direkt an der Rohrwand. Jedoch kann diese Form von Draht benutzt werden, wie die übrigen in dieser Erfindung, insbesondere wie gezeigt in Fig. 3 und 4 außerhalb der üblichen Wärmeisolierung, wie gezeigt in Fig. 5B mit dem üblichen Schaltschema in Fig. 16. Die Wärmeisolierung hat die übliche Dicke von 1 bis 6 und der Leiterdraht liegt einfach außen an und leitet den Strom zurück, während die Nutzwärme erzeugt wird in dem Skineffekt-Leiter und Widerstand unterhalb und innerhalb der Rohrwandung.5A and previous, directly on the pipe wall. However, this form of Wire can be used as the rest in this invention, particularly as shown in Fig. 3 and 4 outside of the usual thermal insulation, as shown in Fig. 5B with the usual circuit diagram in Fig. 16. The thermal insulation has the usual thickness from 1 to 6 and the conductor wire is simply on the outside and conducts the current back, while the useful heat is generated in the skin effect conductor and Resistance below and inside the pipe wall.

Der Leitdraht als Thermostat Der Leitdraht, der einen Zweig eines Wechselstromkreises mit Rückführung durch ein Band von Skineffekt-Leiter und Widerstand, kann vorteilhaft gebildet werden von einem speziellen Isolierwiderstand-Kabel, das bei wachsender Temperatur von Widerstand vergrößert und den Stromdurchgang drosselt0 Es besteht in der Regel aus einem Paar von Drähten in einem EabA mit einem Spezialmaterial zwischen den zwei Drähten. Dieses Spezialmaterial kann ein synthetischer Kunststoff mit einem Sonder-Füllstoff sein; und das ganze hat hohen spezifischen elektrischen Widerstand im Vergleich zu dem der Drähte und erhöht seinen spezifischen elektrischen Widerstand, wobei seine Fähigkeit zur Wärmeerzeugung sich vermindert bei steigender Temperatur. Ein solcher Stoff hat einen positiven Temperaturkoeffizient (P.T00.). Daher ist das Spezialkabel sein eigener Thermostat oder Zufuhrregler für Wechselstromgerät in bestehender Technik. Eine Außenisolierung bedeckt sowohl die parallelen Drähte und den tnsulator und Widerstand dazwischen, aus PTC-Material0 Bisher wurden die beiden Drähte stets an einem Ende des Kabels mit einer Wechselstrom- oder Gleichstromquelle verbunden. Sobald die Temperatur des Kabels und des speziellen Isolators und Widerstand zwischen den beiden Drähten steigt, nimmt die Leitfähigkeit ab. Der Stromfluß zwischen den zwei Leiter Widerstand-Drähten und durch diese selbst nimmt ab. Bei nachlassender Wärmezufuhr kühlt sich das Kabel ab, bis eine Temperatur erreicht ist, wo die Leitfähigkeit des Leiter-Widerstandes, die gleichmäßig verteilt ist über die Länge der zwei Drähte, wieder zunimmt, mehr Strom fließt und der Kreislauf sich wiederholt0 Diese bekannte Art der Kabelheizung hatte stets ihre beiden parallelen Drähte auf jeder Seite des PTU-Stoffesder bei dem Leiter-Widerstand an dem gleichen Ende mit der Kraftquelle in Verbindung stand.The guide wire as a thermostat The guide wire that is a branch of a AC circuit with return through a band of skin effect conductor and resistor, can advantageously be formed from a special insulation resistance cable that with increasing temperature of resistance increases and the passage of current throttles0 It usually consists of a pair of wires in an EabA with a special material between the two wires. This special material can be a synthetic plastic be with a special filler; and the whole has high specific electrical Resistance compared to that of the wires and increases its specific electrical Resistance, its ability to generate heat diminishes as it increases Temperature. Such a substance has a positive temperature coefficient (P.T00.). Therefore, the special cable is its own thermostat or supply regulator for AC power equipment in existing technology. External insulation covers both the parallel wires and the tnsulator and resistor in between, made of PTC material0 So far, the Always keep both wires on one end of the cable with an AC or DC power source tied together. Once the temperature of the cable and the special insulator and resistance rises between the two wires, the takes Conductivity. The flow of current between the two conductor resistance wires and through them themselves decreases. When the heat supply decreases, the cable cools down to a temperature is reached where the conductivity of the conductor resistance, which is evenly distributed is about the length of the two wires, again increasing, more current flows and the circuit repeats itself0 This well-known type of cable heating always had its two parallel ones Wires on each side of the PTU fabric, the same at the conductor resistance End was connected to the source of power.

Nun hat sich herausgestellt, daß bei Verwendung dieses Heizkabels mit einer etwas anderen Schaltung als der Leitdraht eines Skineffekt-Heizsystems, die thermostatische Steuerung nicht nur in dem Kabel selbst erfolgt wie bisher, sondern daß zugleich Stromfluß und Wärmeerzeugung in der Rückleitung des Stromkreises gesteuert werden, d.h. der Teil des Widerstandes und Leiters, der wegen der Hautwirkung im nebenliegenden Stahlkörper vorhanden ist.It has now been found that when using this heating cable with a slightly different circuit than the guide wire of a skin effect heating system, the thermostatic control not only takes place in the cable itself as before, but that at the same time current flow and heat generation in the return line of the circuit be controlled, i.e. the part of the resistance and conductor that is due to the effect of the skin is present in the adjacent steel body.

Diese neuartige Verbindung, gezeigt in Fig. 6A im Längsschnitt und in Figo 6B im Querschnitt, bezweckt einen Stahlkörper 1 zu heizen durch Skineffekt-Leiter-Widerstand in Bandform, hervorgerufen durch Wechselstromfluß in den parallelen Leiterdrähten 3' und 3" mit der gemeinsamen elektrischen Isolierung 40 (Zwecks klarer Darstellung sind die Drähte im Aufriß gezeigt). Das spezielle Isolator-Widerstand-Material (mit PTC) ist in diesem Fall gezeigt als ein synthetisches Harz mit einem besonderen Füllmittel. Es ist ein Teil eines als ganzes geformten Kabels zwischen den beiden Leitung drähten und liegt innerhalb der Gesamtisolierung. Jedes derartige System kann verwendet werden, wenn es die beiden Drähte elektrisch verbindet, gleichmäßig über ihre Gesamtlänge zwecks Erhöhung des Widerstandes zwischen den Drähten und zwecks Minderung des Stromflusses beim Erwärmen des Kabels. Die Zusammensetzung dieses Materials,11 und die Art der elektrischen Verbindung zwischen den beiden Drähten 3' und 3" ist kein Teil der Erfindung so wenig wie der Umstand, daß der elektrische Widerstand und daher die in diesem SpezialmateMal entwickelte Wärme, zum Erwärmen des Stahlkörpers 1 verwendet wird, wie der "Leitungsverlust" jedes anderen Leitungsdrahtes. Weiterhin, wie in anderen Ausführungen gemäß dieser Erfindung, können die Leitungsdrähte, hier 3' und 3", aus einem guten Stromleiter, wie Kupfer oder Aluminium oder aus Stahl, einem mittleren Leiter oder aus Widerstandsdraht, einem schlechten Leiter, hergestellt sein. In jedem Fall werden die Drähte mehr oder weniger elektrischen Widerstand und Wärmeentwicklung als dem sog. Leitungsverlust entspricht. Diese Wärme kommt zugute im Stahlkörper 1 und vermehrt die durch den Skineffekt gebildete.This novel connection, shown in Fig. 6A in longitudinal section and in Figo 6B in cross section, the purpose of a steel body 1 is to be heated by skin effect conductor resistance in ribbon form, caused by the flow of alternating current in the parallel conductor wires 3 'and 3 "with the common electrical Isolation 40 (purpose the wires are shown in elevation for clarity). The special insulator resistance material (with PTC) in this case is shown as a synthetic resin with a special one Filler. It is part of a molded cable between the two Wire and lies within the overall insulation. Any such system can be used when it electrically connects the two wires, evenly over their entire length in order to increase the resistance between the wires and to reduce the current flow when the cable is heated. The composition this material, 11 and the type of electrical connection between the two Wires 3 'and 3 "is neither part of the invention nor the fact that the electrical resistance and therefore the heat developed in this special material, is used for heating the steel body 1, as is the "conduction loss" each other lead wire. Furthermore, as in other embodiments according to this invention, the lead wires, here 3 'and 3 ", can be made from a good conductor such as copper or aluminum or steel, a middle conductor or resistance wire, a bad conductor. In any case, the wires will be more or less electrical resistance and heat generation than the so-called conduction loss is equivalent to. This heat is beneficial in the steel body 1 and increases by the Skin effect formed.

Im Grunde genommen verhalten sich die beiden parallelen Drähte 3' und 3" mit dem Spezialisolator 11 wie Einzelelement-Leiter gewöhnlicher Art und fördern Wechselstrom von dem (+) Ende der Wechselstromquelle zur Stelle 6 am fernen Ende des Stahlkörpers 1 zurück durch das Skineffektband Widerstand-Leiter bei 1 und von dort durch den Verbindungsdraht 13 zu dem anderen (-) Ende des Wechselstroms.Basically, the two parallel wires behave 3 ' and 3 "with the special insulator 11 like single element ladder more ordinary Type and convey alternating current from the (+) end of the alternating current source to the spot 6 at the far end of the steel body 1 back through the skin effect tape resistance conductor at 1 and from there through the connecting wire 13 to the other (-) end of the alternating current.

Wenn das System und insbesondere der Spezial-Isolator-Widerstand 11 sich erwärmt, erhöht sich sein Widerstand gegen den Wechselstromfluß und der Durchfluß ist verringert.If the system and especially the special insulator resistor 11 When warmed, its resistance to the flow of alternating current and its flow increases is decreased.

Weniger Wärme ist erzeugt als sog. Leitungsverlust wie in dem gewöhnlichen Gebrauch dieser Art von Kabel zum direkten Erwärmen von Leitungen. (Normalerweise werden beide Enden von zwei Drähten direkt verbunden von enem Kabelende zu den Wechselstrom-Endpunkten und einer ist nicht mit dem Rohr verbunden wie in diesem neuen Schaltbild).Less heat is generated than so-called conduction loss as in the ordinary Use of this type of cable for direct heating of cables. (Normally Both ends of two wires are connected directly from one end of the cable to the AC end points and one is not connected to the pipe like in this new schematic).

In dieser Erfindung vermindert sich die elektrische Leitfähigkeit des Isolator-Widerstands-Materials 11 sowohl als der elektrische Fluß, nicht nur in dieser Rückleitung des Diagramms, sondern auch in dem Skineffekt-Leiter-Widerstands-Band des anliegenden Stahlkörper der die Rückleitung bildet, sobald Erwärmung eintritt. Der thermostatische Effekt des Kabels selbst (wie auch bisher benutzt) kann so vielfach verstrkt werden durch Kontrolle des Stromflusses vom Skineffekt und die entsprechende Wärmewirkung innerhalb des Rohres oder sonstigen Stahlkörpers.In this invention, the electrical conductivity is decreased of the insulator-resistance material 11 as well as the electrical flow, not only in this return line of the diagram, but also in the skin effect ladder resistance band of the adjacent steel body that forms the return line as soon as heating occurs. The thermostatic effect of the cable itself (as it has been used so far) can do so many times over are strengthened by controlling the flow of current from the skin effect and the corresponding Heat effect inside the pipe or other steel body.

Fig. 6A und 6B zeigen den zu erwärmenden Stahl in Schnitt 1 mit den angrenzenden Doppeldraht-Kabeln. Offenbar kann das Kabelbündel innerhalb oder außerhalb einer Rohrwand liegen, auch kann dieser Stahlquerschnitt eine andere Form als eine Rohrwand haben, wie weiterhin besprochen für andere Drahtleiter dieser Erfindung. Auch kann das Kabelbündel, wie in Fig. 1 oder 2 Eunststoff-0bersüge haben, wie gezeigt, zwecks Isolierung oder als Schutz für das Band des Skineffekt-Leiter-Widerstandes darunter. Auch kann das Kabelbündel in der Regel mit der Flachseite der geformten Isolierung gegen den Stahlkörper untergebracht werden, zwecks Verbesserung des erwähnten Nähe-Effekts.FIGS. 6A and 6B show the steel to be heated in section 1 with the adjacent twin-wire cables. Apparently, the bundle of cables can be inside or lie outside a pipe wall, this steel cross-section can also have a different shape as a pipe wall, as further discussed for other wire conductors this one Invention. The cable bundle can also have plastic covers, as in Fig. 1 or 2, as shown, for the purpose of insulation or as protection for the band of skin effect conductor resistance underneath. Also, the cable bundle can usually be molded with the flat side of the Insulation against the steel body can be accommodated in order to improve the aforementioned Proximity effect.

Heizen mit einem weiteren Rohr als Leiter Fig. 7 zeigt schematisch einen Querschnitt durch zwei Förderrohre 31 und 91', von denen jedes als nebenliegender Leiter für das andere dient. Ein Aufriß und der Schaltplan sind in Fig. 17 gezeigt als gegenseitige Anordnung von Draht und Skineffekt-Leiter-Widerstand. Nummer 31 deutet auf die gombination von Leiter 3 und 1 für das Stahlrohr, da beide Funktionen hier durch das Förderrohr übernommen wurden. Ein elektrischer Isolator 4 ist im Schema als ein flaches Band aus geeignetem Material, anliegend an beide Rohre angedeutet, aber ein solches Band kann auch an der Oberfläche eines oder beider Rohre angebracht werden, oder es kann um den Umfang des Raumes zwischen den beinah tangierenden Rohre geformt werden. Sein Zweck ist die Skineffekte der Xeiter-Widerstand-Bänder in der Stahlwand der Einzelrohre gegeneinander zu isolieren; der eine stellt den Außenleiter des Stromkreises dar, und der andere 31' fungiert als Rückleitung.Heating with a further pipe as a conductor Fig. 7 shows schematically a cross-section through two conveyor pipes 31 and 91 ', each of which as adjacent Head serving for the other. An elevation and circuit diagram are shown in FIG as a mutual arrangement of wire and skin effect conductor resistance. Number 31 indicates the combination of conductors 3 and 1 for the steel tube, as both functions were taken over here by the conveyor pipe. An electrical insulator 4 is in Scheme as a flat band of suitable material, indicated adjacent to both tubes, but such a tape can also be attached to the surface of one or both tubes or it can be around the perimeter of the space between the almost tangent pipes be shaped. Its purpose is the skin effects of the Xeiter resistance bands in the To insulate the steel wall of the individual pipes from one another; one is the outer conductor of the circuit and the other 31 'acts as a return line.

Die Endpunkte der Wechselstromquelle sind bei 5 gezeigt und am nahen Ende bei 31 für 5 und für 31' bei 5'. Eine Überbrückungsleitung verbindet elektrisch die entfernten Enden der zwei Rohre miteinander bei 6 für 31, und 6' für 31'. Der so gebildete Stromkreis bringt Wechselstrom von Punkt 5 zum nahen Ende, dann durch und heraus aus dem Hautband bei 31t zu dem nahen Ende, dann zu Punkt 5'.The endpoints of the AC power source are shown at 5 and near End at 31 for 5 and for 31 'at 5'. A bridging line connects electrically the far ends of the two tubes together at 6 for 31, and 6 'for 31'. Of the circuit thus formed carries alternating current from point 5 to the near end, then through and out of the skin band at 31t to the near end, then to point 5 '.

Beide Rohre werden geheizt durch die Wärme die entwickelt wird in den Bändern von Skineffekt-Leiter-Widerstand in dem Teil der Wandungen, die nächst zu den übrigen der Länge nach liegen und jedes Band fungiert als üblicher Leiter in der Herstellung des elektromagnetischen Flusses für den Skineffekt und Nähe-Effekt in dem anderen Leiter, Wegen des Raumbedarfs der beiden konvexen Rohrwände der gegenüberliegenden Rohre kann das Band in jedem Rohr breiter werden als erwünscht. Man kann die Hautwirkungen bei diesen Leiterbändern vermindern durch zwei dünne Bänder aus leiten dem Metall 8, die, wie gezeigt, in die Isolierung eingebettet sind; siehe Fig. 5A und 5B.Both pipes are heated by the heat that is developed in the bands of skin effect conductor resistance in the part of the walls that are closest to the rest of the length and each band acts as a common conductor in the creation of the electromagnetic flux for the skin effect and proximity effect in the other conductor, because of the space requirements of the two convex tube walls of the opposite one Pipes, the tape in each pipe can become wider than desired. One can see the skin effects With these conductor strips reduce by two thin strips of conduct the metal 8 embedded in the insulation as shown; see Figures 5A and 5B.

Während 31 und 31' als Querschnitte von Förderrohren gezeigt sind, was die nützliche Anwendung dieses Teils der Erfindung sein kann, können auch andere Stahlkörper oder Längsstreifen mit gleichem Erfolg verwendet werden; und die erwärmte Flüssigkeit kann außerhalb der beiden Körper austreten, statt durch die Rohre zu gehen, wie in Fig. 7. Wenn Mittel vorgesehen sind, um die Körper (Rohr usw0) weiter auseinander zu legen, dienen Skineffekt und Nähe effekt dazu, den wirksamen Widerstand des Stromkreises zu vergrößern und weniger Wärme wird entwickelt, wie in Fig. 4 für einen gewöhnlichen Leitungsdraht gezeigt ist. Während in der Regel die Verwendung von Körpern gleichen Querschnitts erwünscht sein wird, kann in anderen Fällen ungleiche Längekörper in im wesentlichen paralleler Anordnung bessere Wirkung haben. Entscheidend ist nur, daß sie nebeneinanderliegen.While 31 and 31 'are shown as cross sections of conveyor pipes, what the useful application of this part of the invention may be, so may others Steel bodies or longitudinal strips can be used with equal success; and the warmed liquid can exit outside the two bodies instead of going through the pipes like in Fig. 7. If means are provided to separate the bodies (pipe etc0) further apart To place, the skin effect and the proximity effect serve to establish the effective resistance of the circuit to enlarge and less heat is developed, as in Fig. 4 for an ordinary one Lead wire is shown. While usually the use of bodies is the same Cross-section will be desired, in other cases unequal length bodies in substantially parallel arrangement have better effect. The only thing that matters is that they are next to each other.

Fig. 8 ist in Vergrößerung das System von Fig. 7, angewandt auf eine Drehstromquelle mit drei gleich langen Stahlrohren, von denen jedes ein Band von Skineffekt-Leiter-Widerstand hat.Fig. 8 is, on a larger scale, the system of Fig. 7 applied to a Three-phase power source with three steel tubes of equal length, each of which has a band of Has skin effect ladder resistance.

Jedes Band fungiert als Leitdraht zur Herstellung des entsprechenden Bandes Skineffekt-Leiter-Widerstand in dem Rohr gegenüber. Wiederum ist Isolierung vorgesehen, 4, hier als einheitliches Formstück, zwischen jeder Berührungslinie des betreffenden Rohrpaares; und wiederum kann Abschirmen in den Isolatoren vorgesehen werden, obwohl es in Fig. 8 nicht gezeigt ist.Each belt acts as a guide wire for making the corresponding one Ribbon skin effect conductor resistance in the pipe opposite. Again, there is isolation provided, 4, here as a uniform fitting, between each line of contact of the pipe pair in question; and again shielding can be provided in the insulators although not shown in FIG. 8.

Der Wechselstromkreis für Fig. 8 ist in Fig. 18 gezeigt und analog zu dem in Fig. 17, erweitert für Drehstrom, wo jede Phase 1200 gegenüber den beiden anderen liegt. Die drei Endpunkte 5, 5' und Fjn der Drehatromquelle sind angegeben als kleine Kreise an den Enden der drei Drähte 13, 13' und 13", die verbunden sind mit den naheliegenden Rohrenden 31, 31' und 31n. Die fernen Enden von jeder drei Rohrdraht-Kombidationen sind verbunden durch Verbindungsdrähte zwischen 6 und 6', 6' und 6" auch 6" und 6', obwohl zwei von diesen drei Verbindungen auch genügen würde. So wird die übliche Sternschaltung hergestellt an den fernen Enden von 31', 31" und 31"' mit ausgeglichener Last für jedes der drei gleichen Rohre.The AC circuit for Fig. 8 is shown in Fig. 18 and is analogous to that in Fig. 17, expanded for three-phase current, where each phase is 1200 opposite the two other lies. The three endpoints 5, 5 'and Fjn of the rotary power source are indicated as small circles at the ends of the three wires 13, 13 'and 13 ", the are connected to the adjacent pipe ends 31, 31 'and 31n. The far ends of each three tubular wire combinations are connected by connecting wires between 6 and 6 ', 6' and 6 "also 6" and 6 ', although two of these three connections also would be enough. This is how the usual star connection is established at the far ends of 31 ', 31 "and 31"' with balanced load for each of the three equal pipes.

Wiederum können die drei Längskörper von Fig. 8, wie die von Fig. 7 anders als rohrförmig sein. Ihre Querschnitte können gleich oder verschieden sein und die zu wärmenden Fluida können ganz oder zum Teil gegen die Außenflächen anliegen und sie können im Abstand paarweise eingestellt werden zwecks Erhöhung des Widerstandes für den Wechselstrom, der durch den Kreislauf für ein Paar fließt, mit Regulierung der in den Widerständen erzeugten Wärme.Again, the three longitudinal bodies of FIG. 8, like that of FIG. 7 other than tubular. Their cross-sections can be the same or different and the fluids to be heated can lie wholly or partly against the outer surfaces and the distance between them can be adjusted in pairs to increase the resistance for the alternating current flowing through the circuit for a couple, with regulation the heat generated in the resistors.

BrwErmung von nicht rohrförmigen Stahikörpern Fig. 9A und 9B zeigen schematisch ein Stahlblech, hier als flach angenommen, obwohl jede andere Oberfläche, wie zylindrisch, konisch, auch kugelig oder sonst uneben, verwendet werden kann. Die Oberfläche kann ein Teil des Erhitzers sein und dann können Mittel vorgesehen werden, um ein zu erwärmendes Fluidum gegen die Bläche zu bewegen.Heating of non-tubular steel bodies Figures 9A and 9B show schematically a sheet steel, here assumed to be flat, although every other surface, how cylindrical, conical, spherical or otherwise uneven can be used. The surface can be part of the heater and then means can be provided to move a fluid to be heated against the surface.

Das Stahlblech 1, das der Wandung des Förderrohres in den übrigen Bildern entspricht, hat einen isolierten Draht 3 angeheftet, Der Draht kann auch einen Stahl- oder Kunststoffdeckel, wie in Fig. 1 und 2 haben, wieder mit engen Schlitzen Abdeckung und Stahl, im wesentlichen parallel mit dem Draht und auf der Rückseite. Die Oberfläche des Stahlbleches kann einheitlich belegt werden mit Draht in verschiedenen Mustern; geradlinig, gekrümmt oder sonstig. Jedoch soll kein Drahtteil näher zu einem anderen liegen, als etwa das 50- bis 100fache des Wertes der Eindringtiefe. Das eine Drahtende ist verbunden mit dem Stahlblech an Punkt 9; und an einem entlegenen Punkt löst sich der Draht ab von dem Blech zwecks Anschluß an einen Endpunkt (-) der Wechselstromquelle. Der andere Endpunkt (+) des Wechselstromes ist an das Stahlblech angeschlossen an einem Punkt 10 nahe dem Punkt, wo die Isolierung aufhört.The steel sheet 1, the wall of the conveyor pipe in the rest Corresponds to pictures, has attached an insulated wire 3, Of the Wire can also have a steel or plastic lid, as in Figures 1 and 2, again with narrow slots cover and steel, essentially parallel with the wire and on the back. The surface of the steel sheet can be covered uniformly with wire in different patterns; straight, curved or otherwise. However, should no part of wire is closer to another than about 50 to 100 times the Value of the penetration depth. One end of the wire is connected to the steel sheet Point 9; and at a remote point, the wire separates from the sheet for the purpose Connect to an end point (-) of the AC power source. The other endpoint (+) of the AC current is connected to the steel sheet at a point 10 near the point where the isolation ends.

Alle sonstigen Verkörperungen dieser Erfindung, auch die in allen anderen Bildern gezeigten, können auch an einem oder mehr Stahlkörpern, die keine Rohrwände sind, angebracht werden in Verbindung mit dem Schaltschema in Fig. 9A und 9B und das Fördermedium kann an irgendeiner Fläche des Stahlkörpers anliegen; siehe Pfeile in Fig. 9A und 9B.All other embodiments of this invention, including all of them Other pictures shown can also be attached to one or more steel bodies that do not have any Pipe walls are to be attached in connection with the circuit diagram in Fig. 9A and 9B and the conveying medium can rest on any surface of the steel body; see arrows in Figures 9A and 9B.

Befestigung von Drähten und Überzügen Zahlreiche Mittel sind vorhanden zum Halten der Rohrwand oder Platte an den isolierten Leiterdrähten in den verschiedenen Bildern, auch für die Überzüge in Fig. 1 und 2. Alle sind früher auch für ähnliche Zwecke benutzt und sie bilden keinen Teil dieser Erfindung. Zum Festhalten können Drähte, Schraubverbindungen, Kleber, Kitt usw0 dienen. Keines sollte in erheblichem Maß die Wärmeisolierung stören, die bei Förderleitungen normal ist, ob vorgefertigt oder im Bau errichtet.Attachment of Wires and Coatings Numerous means are available for holding the pipe wall or plate on the insulated conductor wires in the various Images, also for the coatings in Figs. 1 and 2. All are earlier for similar ones Purposes and they do not form part of this invention. To be able to hold on Wires, screw connections, Use glue, putty, etc. None should significantly interfere with the thermal insulation that is normal in conveyor lines, whether prefabricated or under construction.

Bei Vorfertigung wärmeisolierter und überzogener Rohrlängen werden Drahtanschlüsse für elektrische Verbindung nach dem Schweißen der Rohrstöße vorgesehen.When prefabricating heat-insulated and covered pipe lengths Wire connections provided for electrical connection after welding the pipe joints.

Elektrische Isolierung Stoffe zur elektrischen Isolierung von Drahtleitern sind besprochen in US-Patent 3 617 699 und 3 777 117. Die Isolierung der Drahtleiter nach dieser Erfindung bietet weniger Probleme wie die gleichzeitige Anmeldung wegen der niedrigeren Temperatur und Abwesenheit der Berührung mit der Förderflüssigkeit, wenn der Draht außerhalb der Rohre liegt.Electrical insulation Substances for the electrical insulation of wire conductors are discussed in U.S. Patents 3,617,699 and 3,777,117. The insulation of the wire conductors according to this invention offers fewer problems than the simultaneous registration because of the lower temperature and the absence of contact with the pumped liquid, when the wire is outside the tubes.

Auch sind die Temperaturen, welche die Isolierung der Leitungsdrähte aushalten muß, viel niedriger als die in üblichen RohrheizdrähtenO Diese liegen außerhalb des Rohres und ile erzeugte Wärme muß durch die Isolierung gehen mit ausreichend hoher Temperatur, um die Wärme in die Rohrwand zu übertragen. Nach dieser Erfindung wird im wesentlichen die Wärme in der Rohrwand selbst erzeugt und nur die von dem relativ kleinen Leitungsverlust des Stahl-, Kupfer- oder Aluminium-Leiters muß durch die Isolierung zur Rohrwand geleitet werden. Demnach besteht eine geringere Temperatur in der Isolierung und weniger Schwierigkeit in Entwurf und Betrieb.Also are the temperatures which the insulation of the lead wires must be able to withstand, much lower than those found in conventional tubular heating wires Heat generated outside the pipe and ile must go through the insulation with sufficient high temperature to transfer the heat into the pipe wall. According to this invention the heat is essentially generated in the pipe wall itself and only that of the relatively small line loss of the steel, copper or aluminum conductor must through the insulation can be routed to the pipe wall. Accordingly, there is a lower temperature in insulation and less difficulty in design and operation.

Manchmal sind die verwendeten Temperaturen hoch, besonders wenn das Rohr in der Fabrik vorisoliert und vorüberzogen wird und dann wird eine Spezial-Isolierung benutzt. Diese kann auf die Rohrwand als Mineralisolierung, wie vorgenannt, oder als Glasfaser, imprägniert für hohe Temperaturen, Isolierharz oder anderem ausgeführt werden. Der Draht, vorzugsweise in Bandform, kann dann auf dem Rohr außerhalb der elektrischen Isolierung liegen und weitere Isolierungen nach Wunsch aufnehmen.Sometimes the temperatures used are high, especially if that Pipe is pre-insulated and pre-coated in the factory and then a special insulation is made used. This can be applied to the pipe wall as mineral insulation, as mentioned above, or designed as glass fiber, impregnated for high temperatures, insulating resin or other will. The wire, preferably in ribbon form, can then be placed on the tube outside of the electrical insulation and add further insulation as desired.

Wärmeisolierung Iyp und Aufbau der Wärmeisolierung einer Rohrleitung die in dieser Weise beheizt wird, liegt außerhalb dieser Erfindung.Thermal insulation Iyp and structure of the thermal insulation of a pipeline which is heated in this way is outside of this invention.

Jedoch wurde gefunden, daß Rohrleitungen, die bereits thermisch isoliert waren, mittels der üblichen Materialien und nicht gegen elektromagnetischen Fluß wirksam abgeschirmt sind, durch die Methode nach dieser Erfindung ebenfalls geheizt werden können, nämlich durch die Isolierung.However, it has been found that pipelines that are already thermally insulated were, by means of the usual materials and not against electromagnetic flux effectively shielded are also heated by the method of this invention can be, namely through the insulation.

Wenn zum Beispiel ein elektrischer Leiter außerhalb der elektrischen Isolierung angelegt wird und der Stromkreis wie üblich angeschlossen wird, heizt ein Band Skineffekt-Leiter-Widerstand wirksam den darunterliegenden der stahlernen Rohrwand, also das ganze Rohr und dann seinen Inhalt. Dieses ist keineswegs so wirkungsvoll, als ob der Draht nächst der Rohrwand wäre, weil praktisch der ganze Leitungsverlust an die Umgebung verloren geht, statt das Rohr selbst zu wärmen.For example, if an electrical conductor is outside the electrical Insulation is applied and the circuit is connected as usual, heating a band of skin effect-ladder resistance effectively the underlying steel Pipe wall, i.e. the whole pipe and then its contents. This is by no means so effective as if the wire were next to the pipe wall, because practically all of the line loss is lost to the environment instead of heating the pipe itself.

Man kann jedoch dieses System in einer existierenden isolierten Rohrleitung im Notfall verwenden, oder dann, wenn nur wenig Heizzeit im Jahr erforderlich ist. In solchen Fällen kann die unwirtschaftliche Verwendung von Strom unwesentlich werden. Der Draht kann entweder parallel zur Achse oder in Schraubform angewendet werden0 Die Isolierungsabdeckung von Fig0 1 und 2 kann verwertet werden; aber die Flachdrähte von Fig. 4 und 5 sind bei dieser Entfernung von der Rohrwand nicht so vorteilhaft. Meist wird der einfache isolierte Draht in Fig. 3 benutzt, obwohl Fig. 5B die Anwendung eines flachen Leiters zeigt.However, this system can be used in an existing insulated pipeline Use in an emergency or when only little heating time is required per year. In such cases, the wasteful use of electricity can become negligible. The wire can be used either parallel to the axis or in screw form0 The insulation cover of Fig0 1 and 2 can be recycled; but the flat wires of Figures 4 and 5 are not so advantageous at this distance from the pipe wall. Most of the time, the simple insulated wire in Fig. 3 is used, although Fig. 5B shows the application of a flat conductor.

In diesem Einzelfall kann man den Wirkungsgrad verbessern, wenn der Draht auf die Isolierung gelegt wird, besonders wenn das Rohr hoch aber nahe am Boden liegt. Dann wirkt der ganze Umfang als Schild gegen das Magnetfeld vom Leiterdraht zum Grund und daraus folgende Stromverluste. Das gleiche gilt in beschränktem Maße für andere Drähte, die direkt auf der Rohrwand liegen0 Variabler Widerstand und Wärmeaufwand Wie schon erwähnt, ändert sich mit der Lage des Leiterdrahtes zum Rohr die Nähewirkung und der Widerstand des Skineffekt-Leiters und Widerstand0 Wenn der Draht oder das Rohr relativ zueinander verschoben werden, so daß ein Wechselstromkreis gebildet wird, ändert sich der Widerstand, die erzeugte Wärme und die Temperatur. In einigen Fällen kann man das Rohr oder den Draht im Betrieb durch geeignete Mittel gegeneinander verschieben.In this individual case, the efficiency can be improved if the Wire is placed on top of the insulation, especially if the pipe is high but close to it Floor lies. Then the whole circumference acts as a shield against the magnetic field from the conductor wire the reason and the resulting power losses. The same applies to a limited extent for other wires that lie directly on the pipe wall 0 variable resistance and Heat consumption As already mentioned, changes with the position of the conductor wire in relation to the pipe the proximity effect and the resistance of the skin effect conductor and resistance0 If the Wire or pipe can be moved relative to each other, so that an alternating current circuit is formed, the resistance, the generated heat and the temperature change. In some cases you can Pipe or wire during operation move appropriate means against each other.

Fig. 4 gibt solch ein Mittel wieder; und Fig. 14 zeigt die Schaltung. Ein Hebelarm ist befestigt an der Isolierung 4o Das andere Ende des Hebelarmes schwingt in einem Lagerblock 16 und ist befestigt durch Anschweißen an der Rohrwand 1.Fig. 4 shows such a means; and Fig. 14 shows the circuit. A lever arm is attached to the insulation 4o. The other end of the lever arm swings in a bearing block 16 and is attached to the pipe wall 1 by welding.

Der Hebelarm bewegt sich um einen Zapfen 15 im Lager, um eine Drehbewegung auszuführen. Eine Zahl solcher Arme entlang dem isolierten Draht 4 bewegt ihn von dem Rohr durch, um den dargestellten Bogen. Das elektromagnetische Feld ändert mit zunehmender Entfernung und auch mit dem Winkel gegen das Rohr mit dem Rechteckdraht 4 und der Skineffekt-Leiter und Widerstand kann seinen Widerstand vielfach vergrößern durch Schwingen des Hebelarmes und des Drahtes 3 weg von der Rohrwand, um dementsprechend die Wärmeentwicklung im Rohr zu mindern.The lever arm moves around a pin 15 in the bearing for a rotary movement to execute. A number of such arms along the insulated wire 4 move it off the pipe through to the arc shown. The electromagnetic field changes with it increasing distance and also with the angle against the tube with the rectangular wire 4 and the skin effect conductor and resistor can increase its resistance many times over by swinging the lever arm and the wire 3 away from the pipe wall to accordingly to reduce the development of heat in the pipe.

Wenn der Draht aus Stahl ist mit einem Skineffekt-Leiter-Widerstandsband für den Strom, kann die Veränderung und der Steuerbereich noch mehr erweitert werden. Wenn das Förderrohr sich gegen den Draht verschiebt, oder gegenüber einem anderen Förderrohr, wo der Skineffekt-Leiter und Widerstand entlang der angrenzenden Oberfläche der gleichlaufenden Längen entsteht, ist die Wirkung die gleiche und das Wichtigste ist, daß Widerstands-Vergrößerung und Steuerung der Wärmezufuhr durch Trennung der beiden Zweige des Wechselstromkreises erreicht werden.If the wire is made of steel with a skin effect conductor resistance band for the current, the change and the control area can be expanded even more. When the conveyor tube moves against the wire, or against another Conveyor pipe where the skin effect conductor and resistor along the adjacent surface the concurrent lengths arises, the effect is the same and the most important thing is that resistance increase and control of heat input by separating the both branches of the AC circuit can be reached.

Claims (18)

Pa tentansprüche 9 Einrichtung zur Wärmeerzeugung mit einem langgezogenen Körper aus Metall mit magnetischen Eigenschaften und elektrischer Leitfähigkeit, an dessen Oberfläche ein Medium zum Fließen gebracht wird, gekennzeichnet durch einen langgestreckten elektrischen Leiter, der elektrisch isoliert, aber nicht gegenüber der Außenfläche des Körpers magnetisch abgeschirmt ist, und in seiner ganzen Länge direkt an dem Körper anliegt, eine Wechselstromquelle mit einem ersten und einem zweiten Anschluß (Endpunkt), eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten Anschluß und dem vorderen (ersten) Ende des Körpers, eine elektrische Verbindung zwischen dem zweiten Anschluß und dem vorderen (ersten) Ende des elektrischen Leiters und eine elektrische Verbindung zwischen dem hinteren (zweiten) Ende des Körpers und dem hinteren (zweiten) Ende des elektrischen Leiters zur Bildung eines Wechselstromkreises von dem zweiten Anschluß der Wechselstromquelle durch den elektrischen Leiter und zurück durch den Körper zu dem ersten Anschluß der Wechselstromquelle, wobei in dem Körper nahe dem elektrischen Leiter, auf eine bandförmige Zone (Längsband) konzentriert, ein Strom fließt (Hauteffekt oder Skineffekt), welcher in dem Körper Wärme erzeugt, die wenigstens teilweise direkt auf das Medium übertragen wird.Pa tent claims 9 device for generating heat with an elongated Body made of metal with magnetic properties and electrical conductivity, on the surface of which a medium is made to flow, characterized by an elongated electrical conductor that electrically insulates but not opposite the outer surface of the body is magnetically shielded, and along its entire length applied directly to the body, an AC power source having a first and a second connection (end point), an electrical connection between the first connection and the front (first) end of the body, an electrical connection between the second terminal and the front (first) end of the electrical conductor and an electrical connection between the rear (second) end of the body and the rear (second) end of the electrical conductor to form an alternating current circuit from the second terminal of the AC power source through the electrical conductor and back through the body to the first terminal of the AC power source, with in the body near the electrical conductor, concentrated in a band-shaped zone (longitudinal band), a current flows (skin effect or skin effect), which generates heat in the body, which is at least partially transferred directly to the medium. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper ein Rohr ist, durch welches das Medium unter Berührung der Innenfläche zum Fließen gebracht wird. 2. Device according to claim 1, characterized in that the body is a pipe through which the medium flows while touching the inner surface is brought. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abdeckung aus elektrisch isolierendem Material über dem elektrischen Leiter angebracht ist, wobei die als Leiter und Widerstand für den Skineffekt wirkende bandförmige Zone des Körpers elektrisch isoliert wird. 3. Device according to claim 1, characterized in that one Cover made of electrically insulating material attached over the electrical conductor is, the band-shaped acting as a conductor and resistor for the skin effect Zone of the body is electrically isolated. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper eine Abflachung zur besseren Auflage des elektrischen Leiters aufweist.4. Device according to claim 1, characterized in that the body has a flattening for better support of the electrical conductor. 5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Leiter ein Metallstreifen ist, der auf seiner ganzen Länge isoliert und breiter als dick ist.5. Device according to claim 1, characterized in that the electrical Head is a metal strip that is insulated and wider along its entire length than is thick. 6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Leiter und dem Körper eine wärmeisolierende Schicht angeordnet ist.6. Device according to claim 1, characterized in that between a heat insulating layer is arranged on the conductor and the body. 7. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen elektrischen Leiter aus zwei benachbarten und im wesentlichen parallelen Drähten, Mittel zur elektrischen Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Draht aus einem Material mit hohem elektrischen Widerstand, verglichen mit dem der Drähte, und höherem Widerstand bei höherer Temperatur, eine elektrische Verbindung zwischen dem zweiten Anschluß der Wechselstromquelle und dem Ende des ersten Drahtes nahe dem vorderen Ende des Körpers und dem Wechselstrom-Anschluß, eine elektrische Verbindung zwischen dem hinteren Ende des Körpers und dem zweiten Draht, im Abstand von der elektrischen Verbindung des ersten Drahtes mit dem Wechselstrom-Anschluß zur Bildung eines Wechselstromkreises durch den Leiter von dem zweiten Anschluß der Wechselstromquelle durch den ersten Draht und durch die elektrische Leitung zwischen dem ersten Draht zum zweitenDraht sowie durch den zweiten Draht zu einem elektrischen Anschluß mit dem hinteren Ende des Körpers, wobei die Temperaturabhängigkeit des Widerstandes und der hohe spezifische Widerstand zwischen dem ersten und dem zweiten Draht den Wechselstromfluß mit steigender Temperatur in der Leitung zwischen dem ersten und dem zweiten Draht drosseln und so die Wärmeerzeugung und die Temperatur in dem Körper verringern.7. Device according to claim 1, characterized by an electrical Conductor made up of two adjacent and substantially parallel wires, means for electrical connection between the first and the second wire made of a material with high electrical resistance compared with that of wires, and higher resistance at a higher temperature, an electrical connection between the second connection the AC power source and the end of the first wire near the front end of the Body and the alternating current connection, an electrical connection between the rear end of the body and the second wire, spaced from the electrical Connect the first wire to the AC terminal to form an AC circuit through the conductor from the second terminal of the AC power source through the first Wire and through the electrical conduit between the first wire to the second wire and through the second wire to electrical connection to the rear end of the body, with the temperature dependence of the resistance and the high specific Resistance between the first and the second wire increases the flow of alternating current Throttle the temperature in the line between the first and the second wire and so that Heat generation and decrease the temperature in the body. 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper ein Rohr ist, durch welches das Medium unter Berührung des Rohrinnern zum Fließen gebracht wird.8. Device according to claim 7, characterized in that the body is a pipe through which the medium flows while touching the inside of the pipe is brought. 9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper auf seiner Außenfläche im Bereich des elektrischen Leiters über seine ganze Länge abgeflacht ist.9. Device according to claim 7, characterized in that the body on its outer surface in the area of the electrical conductor over its entire length is flattened. 10. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter aus Metall mit magnetischen Eigenschaften und elektrischer Leitfähigkeit hergestellt ist.10. Device according to claim 1, characterized in that the conductor made of metal with magnetic properties and electrical conductivity is. 11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Körper als auch der Leiter gleichen Querschnitt haben.11. Device according to claim 10, characterized in that both the body and the conductor have the same cross-section. 12. Einrichtung zur Wärmeerzeugung, gekennzeichnet durch drei Rohre aus Metall mit magnetischen Eigenschaften und elektrischer Leitfähigkeit, welche alle drei eng beieinander angeordnet sind, von denen aber jedes elektrisch isoliert ist gegenüber den Außenflächen der beiden anderen, eine Drehstromquelle mit drei Einspeise- oder Endpunkten, Mittel zur elektrischen Verbindung des vorderen Endes des ersten Rohres mit dem ersten Einspeisepunkt, des vorderen Endes des zweiten Rohres mit dem zweiten Einspeisepunkt und des vorderen Endes des dritten Rohres mit dem dritten Einspeisepunkt, Mittel zur elektrischen Verbindung der hinteren Enden aller drei Rohre zu einer Sternschaltung zur Herstellung eines Drehstromkreises, bei dem ein erster Einphasen-Wechselstrom vom ersten Einspeisepunkt durch die Wand des ersten Rohres in einem Längsband gegenüber der Wand des zweiten Rohres und in einem Längsband gegenüber der Wand des dritten Rohres fließt, ein zweiter Einphasen-Wechselstrom vom zweiten Endpunkt durch die Wand des zweiten Rohres in einem Längsband gegenüber der Wand des ersten Rohres und in einem Längsband gegenüber der Wand des dritten Rohres fließt, ein dritter Einphasen-Wechselstrom vom dritten Endpunkt durch die Wand des dritten Rohres in einem Längsband gegenüber der Wand des ersten Rohres und in einem Längsband gegenüber der Wand des zweiten Rohres fließt und jeder dieser drei Ströme durch die Sternschaltung an den hinteren Enden der drei Rohre geht und schließlich zurück zu den anderen zwei Einspeisepunkten durch die Wände der anderen zwei Rohre in Längsbändern fließt, wobei Hauteffekt-Ströme gebildet werden und wenigstens ein Teil der Wärme, die in jedem Rohr erzeugt wird, direkt an das Medium übertragen wird.12. Device for generating heat, characterized by three tubes made of metal with magnetic properties and electrical conductivity, which all three are arranged close together, but each of which is electrically isolated is opposite the outer surfaces of the other two, a three-phase power source with three Infeed or end points, means for electrical connection of the front end of the first pipe with the first feed point, the front end of the second Tube with the second feed point and the front end of the third tube with the third feed point, means for electrical connection of the rear Ends of all three pipes in a star connection to create a three-phase circuit, with which a first Single-phase alternating current from the first feed-in point through the wall of the first tube in a longitudinal band opposite the wall of the second Tube and flows in a longitudinal band opposite the wall of the third tube second single phase alternating current from the second endpoint through the wall of the second tube in a longitudinal band opposite the wall of the first tube and in a longitudinal band opposite the wall of the third tube flows a third single-phase alternating current from the third End point through the wall of the third pipe in a longitudinal band opposite the wall of the first tube and flows in a longitudinal band opposite the wall of the second tube and each of these three currents through the star connection at the rear ends of the through three pipes and finally back to the other two entry points the walls of the other two tubes flow in longitudinal bands, with skin effect currents and at least some of the heat generated in each tube is transmitted directly to the medium. 13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Rohr eine Wandstärke von mindestens zweifacher Dicke der Haut hat, durch die der Wechselstrom zum Aufwärmen fließt.13. Device according to claim 12, characterized in that each Tube has a wall thickness of at least twice the thickness of the skin through which the Alternating current flows for warming up. 14. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt jedes der drei Rohre gleich ist und ihre Mitten gleichweit auseinander liegen.14. Device according to claim 12, characterized in that the Cross-section of each of the three tubes is the same and their centers are equidistant from each other lie. 15. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter auf einer dreidimensional gekrümmten Linie auf der Rohrwand verlegt ist.15. Device according to claim 2, characterized in that the conductor is laid on a three-dimensional curved line on the pipe wall. 16. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Leiter auf einer Schraubenlinie auf dem Rohr verlegt ist.16. Device according to claim 1, characterized in that the electrical The conductor is laid on a helical line on the pipe. i aa 17. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel zur Veränderung der Zuordnung (des Abstandes) des elektrischen Leiters zu dem Körper über wenigstens einen Teil der gemeinsamen Länge zur Vergrößerung des Widerstandes in dem Hauteffekt-Leiter und zur nosselung des Wechselstromflusses bzw. der Wärmeerzeugung. i aa 17. Device according to claim 1, characterized by means for changing the assignment (the distance) of the electrical conductor to the body over at least a portion of the common length for enlargement the resistance in the skin-effect conductor and to nosselung the flow of alternating current or heat generation. 18. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Isolierung auf mindestens einer Seite des elektrischen Leiters zwischen dem Körper und dem elektrischen Leiter zur Abschirmung des Körpers gegen das elektromagnetische Feld, das infolge des Wechselstromflusses erzeugt wird.18. Device according to claim 1, characterized by insulation on at least one side of the electrical conductor between the body and the electrical conductors to shield the body from the electromagnetic field, which is generated as a result of the flow of alternating current.
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DE102009031419A1 (en) 2009-07-02 2011-01-13 Iff Gmbh Method for producing electric heat in electrically conductive elements, comprises carrying out heating by controlling and/or regulating the skin effect, where the current frequency is freely varied during the process flow
DE10258234B4 (en) * 2002-12-13 2011-05-05 Maschinenbau Gottlob Thumm Gmbh Device for impregnating or coating components

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