DE841178C - Elektrisch induktiv beheizter Durchlauferhitzer - Google Patents

Description

• Elektrisch induktiv beheizter Durchlauferhitzer Es sind induktiv beheizte Durchflußerhitzer bekannt, bei denen eine mehrgängige Rohrschlange als Sekundärwicklung um eine an Wechselstrom angeschlossene Primärwicklung gelegt und dadurch induktiv erhitzt wird. Die Verwendung von solchen Rohrschlangen bietet namentlich bei der Notwendigkeit der Verwendung von säuregeschütztem Material (Plattiermaterial) gewisse Schwierigkeiten. Außerdem erfordert diese Bauart in der Regel -die Verwendung von Kernen. Bekannt ist die kernlose Induktionsbeheizung von Kesseln, bei denen eine Primärspule um den Kessel als kurzgeschlosseneSekundärspulegelegtwird. Erfindungsgemäß werden für das im Durchlaufverfahren zu erhitzende Gut, das sind meist Gase oder Flüssigkeiten, Doppelmäntel, bevorzugt aus magnetischem Material, beispielsweise säurefest plattierten Eisenblechen, verwandt, welche strömungsleitende Querverbindungen, sei es radiale Teilrippen für glatten Durchfluß der Länge nach, sei es mäandrische oder spiralige Windungen oder anders gestaltete Stromführungen, besitzen, wie sie sich durch Anbringung von Rippen im Innenraum eines Doppelmantels erzielen lassen. Elektrisch gesehen, bildet ein solcher Doppelmantel also eine einzige Windung.
• Zwei solcher zylindrischer Doppelmäntel mit strömungsleitenden Querverbindungen werden konzentrisch zueinander so angeordnet,daßdazwi,schen, elektrisch isoliert, eine zylindrische Induktionsspule konzentrisch so angeordnet werden kann, daß sich die Doppelmäntel, zuanindest mit ihrer der Induktionsspule zugekehrten Wandung, im elektromagnetischen Feld der an Wechselstrom angeschlossenen Induktionsspule befinden und sich bei Strotn.durchgäng durch die Primärspule induktiv erwärmen. Es macht dabei keinen Unterschied, ob das magnetische Feld auch die Querverbindungen oder die der Induktionsspule abgekehrte Außenwand des Doppeknantels mit umfaßt oder nicht, da die Querverbindungen und der Außenmantel sich in jedem Fall durch unmittelbare Erwärmung durch Induktion oder durch Wärmeableitung von der induktiv erhitzten Innenwand her erwärmen.
• Durch die Herstellung eines fast vollkommen magnetischen Schlusses wird ein guter Leistungsfaktor erzielt, der durch Ümlenkbleche an den beiden Enden in bekannter Weise verbessert werden kann.
• Zur Erreichung ausreichender Heizflächen kann es zweckmäßig sein, den Durchmesser der Anlage durch Wahl eines zentralen Hohlraums oder Füllkörpers zu vergrößern.
• Bei Durchlauferhitzern ist die erforderliche Wärmemenge, in ,der Durchlaufrichtung gesehen, ungleich groß, da das kalte Gut mehr Wärme aufnehmen kann als das vorgewärmte. Durch axiale Unterteilung in mehrere hintereinanderliegende Primärspulen kann diesem Umstand in wirtschaftlicher Weise Rechnung getragen werden, entweder dadurch, daß einzelne Spulen temperatur- oder leistungsaufnahmemäßig unabhängig voneinander geregelt werden oder mit in der Durahlaufrichtung des Gutes abnehmender Heizleistung ausgelegt werden.
• Eine vereinfachte Form des Durchflußerhitzers stellt sich dar, wenn der Doppelmantel nur auf einet Seite der Induktionsspule, gleichviel ob außen oder innen, sieh befindet, wobei in bekannter Weise der elektrische Rückschluß auf der entgegengesetzten Seite .durch Joche oder in anderer Weise erfolgen kann.
• Bei Durchflußerhitzung sehr großer Leistung können auf gedrängtem Raum beliebig viele konzentrische Induktionsspulen und diese konzentrisch innen und außen umgebende Doppelmäntel mit Querverbindungen angeordnet werden, wobei eine Parallel- oder Hintereinanderschaltung der stromführenden Doppelmäntel denkbar ist. Es ist nicht zu befürchten, daß mehrere konzentrisch ineinandengestellte Induktionsspulen sich gegenseitig störend beeinflussen -würden, da sie ja normalerweise schon durch die zunächstliegende Doppelmantelwand fast völlig abgeschirmt 'sind. Bei mehreren axial hintereinander angeordneten Induktionsspulen, welche auch an Drehstrom angeschlossen werden können, findet in bekannter Weise eine Abschirmung der einzelnen Induktionsspulen gegeneinander durch Trennringe statt.
• DieZeichnung zeigt beispielsweiseAusführungen. Aibb. i und 2 stellen einen aus zwei Doppelmänteln besteilenden Durchflußerhitzer mit in der Mitte liegender, axial unterteilter Induktionsspule in Längs- und Querschnitt dar. Es bedeutet i die elektrisch isolierte Induktionsspule in dreiungleich starkenTeilen" 2,die der Induktionsspule zugekehrte innereDoppel,mantelwand, 3 .die der Induktionsspule abgekehrte innere Doppelmantelwand, 4 die radial angeordneten Querverbindungen des inneren Doppelmantels,- 5 die der Induktionsspule zugekehrte Wand des äußeren Doppelmantels, 6 die der Induktionsspule abgekehrte Wand .des äußeren Doppelmantels, 7 die radial angeordneten Querverbindungen des äußeren Doppelmantels, 8 den zentralen Hohlraum oder Füllkörper.
• Abb. 3 zeigt im Aufriß einen nur auf der Innenseite befindlichen Doppelmantel, dessen der Induktionsspule abgekehrte Begrenzungswand eine Kesselwand ist, d. h. der Doppelmantel ist in diesem Fall durch Aufschweißen von gebogenen und spiralig angeordneten Winkelprofilen auf einer vorhandenen Kesselwand gebildet und !kann bei Benutzung der induktiven Beheizung zur indirekten Flüssigkeitsbeheizung dieses Kessels, bei ausgeschalteter Beheizung zur Kühlung dieses Kessels dienen. Es bedeutet hier i die Induktionsspule, 2 die der Induktionsspule zugekehrte Wand des Doppelmantels, 3 die der Induktionsspule abgekehrte Wand des Doppelmantels, gleichzeitig Kesselwand, 4 die Querverbindungen innenhalb des Doppelmantels, in ,diesem Fall spiralig angeordnet, 5 der äußere Rückschluß der Induktionsspule.
• Abb. 4 zeigt im Aufriß eine Serienschaltung mehrerer räumlich ineinander, aber als Durchflußorgan hintereinander angeordneter Doppelmäntel mit dazwischenliegenden Induktionsspulen. Die Erwärmung beginnt beispielsweise von außen, wo die Möglichkeit größerer Heizflächen und .größerer Energiemengen .besteht, und setzt sich nach innen unter entsprechender Querschnittvergrößerung der Doppelmäntel fort. Es bedeutet 'hier i die konzentrisch ineinandergestellten Induktionsspulen, 2 die dazwischen ebenfalls konzentrisch angeordneten Doppelmäntel, 3 die oberen, 4 die unteren Umleitungen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrisch induktiv beheizter Durchlauferhitzer, gekennzeichnet durch konzentrisch ineinandergestellte zylindrische oder prismatische Doppelmäntel, bevorzugt aus magnetischem Material mit strömungsleitenden Querverbindungen innerhalb jedes Doppelmantels mit zwischen diesen Doppeltnänteln konzentrisch angeordneten zylindrischen oder prismatischen Induktionsspulen, ,derart, daß die Doppelmäntel zumindest mit der der Induktionsspule zugekehrten Wandung im elektromagnetischen Feld der wechselstromangeschlossenen Induktionsspule liegen und sich bei Stromdurchfluß durch die Primärspule induktiv erwärmen.
2. 2. Elektrisch induktiv beheizter Durchlauferhitzer nach Anspruch i, gekennzeichnet durch mehrere in der Durchlaufric!htung des Erwärmungsgutes axial hintereinanderliegende, zylindrische Induktionsspulen mit voneinander unabhängiger Temperatur- oder Leistungsregelung.
3. 3. Elektrisch induktiv l)dieizter DurchlauferIiitzer nach Anspruch i, gekennzeichnet durch mehrere axial hintereinanderliegende zylindrische Induktionsspulen mit in der Durchlaufrichtung des Erwärmungsgutes abnehmender Heizleistung. Elektrisch induktiv 'l#Wlieizter Durdli.lauferhitzer nach Anspruch i, a oder 3, gekennzeichnet dadurch, daß sich der induktiv zu erwärmende cloppelzylin<lrisc'he 'Mantel nur auf einer Seite der zylindrischen Induktionsprimärspule :befindet. Elektrisch induktiv beheizter Durchlauferhitzer nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die konzentrische Ineinanderschachtelung mehrerer von Doppelmänteln umgebener, zylindrischer oder prismatischer Induktiornespulen; wobei der Fluß des Erwärmungsgutes durch die konzentrischen Doppelmäntel hintereinander mittels Umlenkungen erfolgt..