RU104806U1

RU104806U1 - DEVICE FOR INDUCTION HEATING OF LIQUIDS

Info

Publication number: RU104806U1
Application number: RU2010139932/07U
Authority: RU
Inventors: Галина Васильевна Макарова; Владимир Александрович Шилин; Сергей Викторович Соловьев
Priority date: 2010-09-28
Filing date: 2010-09-28
Publication date: 2011-05-20

Abstract

Устройство индукционного нагрева жидких сред, дополнительно содержащее центральный внутренний цилиндрический канал, установленный соосно с корпусом, при этом верхняя часть центрального внутреннего цилиндрического канала соединена с крышкой корпуса и на ее поверхности выполнены сквозные отверстия для прохода нагреваемой жидкой среды, а нижняя часть соединена с выходным патрубком для нагретой жидкой среды, индуктор выполнен в виде цилиндрической полости, смонтированной между корпусом и центральным внутренним цилиндрическим каналом с образованием кольцевых каналов для прохождения нагреваемой жидкой среды, при этом внутри цилиндрической полости установлена обмотка, герметично запрессованная связующим диэлектрическим материалом, верхняя часть ее соединена с крышкой корпуса, а нижняя - с внутренним кольцом, отличающееся тем, что содержит нижнюю приемную кольцевую камеру с входным патрубком для ввода нагреваемой жидкой среды и верхнюю выходную кольцевую камеру с патрубком для вывода нагретой жидкой среды, обеспечивающие равномерный прямой поток, проходящий по внешнему и внутреннему кольцевым зазорам, внешний кольцевой зазор образован внутренней поверхностью корпуса и внешней трубой индуктора, внутренний - образован внутренней трубой индуктора и центральной трубой корпуса, на внешних поверхностях труб индуктора по всей их длине размещены продольные ребра, обеспечивающие увеличение площади теплообмена. A device for induction heating of liquid media, additionally containing a central inner cylindrical channel mounted coaxially with the housing, the upper part of the central inner cylindrical channel being connected to the housing cover and through holes made for the passage of the heated liquid medium, and the lower part being connected to the outlet pipe for a heated liquid medium, the inductor is made in the form of a cylindrical cavity mounted between the housing and the central inner cylindrical channel with the formation of annular channels for the passage of the heated liquid medium, while inside the cylindrical cavity a winding is installed, hermetically pressed by a binder dielectric material, its upper part is connected to the housing cover, and the lower part to the inner ring, characterized in that it contains a lower receiving annular chamber with an input a nozzle for introducing a heated liquid medium and an upper output annular chamber with a nozzle for outputting a heated liquid medium, providing a uniform direct flow passing through the external it and the inner annular clearances, the outer annular gap formed by the inner surface of the housing and the outer tube inductor internal - the inner tube is formed of the inductor and the central pipe body, the outer surfaces of the inductor tubes along their entire length has longitudinal ribs, providing an increase in heat transfer area.

Description

Полезная модель относится к сельскому хозяйству и в основном для использования в сельских производственных кооперативах, личных подсобных и фермерских хозяйствах.The utility model relates to agriculture and mainly for use in rural production cooperatives, personal subsidiary plots and farms.

Назначение устройства: нагрев жидких сред, к примеру, молока при пастеризации или воды для технических нужд в животноводческом помещении или для поения животных в зимний период (фиг.1).Appointment of the device: heating liquid media, for example, milk during pasteurization or water for technical needs in a livestock building or for watering animals in the winter (figure 1).

Известно устройство индукционного нагрева жидких сред, содержащее цилиндрический корпус с крышкой и днищем, внутреннее кольцо, смонтированное над днищем, и имеющее сквозные отверстия для прохождения нагреваемой жидкой среды, индуктор, входной патрубок для нагреваемой жидкой среды и выходной патрубок для нагретой жидкой среды, дополнительно содержащее центральный внутренний цилиндрический канал, установленный соосно с корпусом, при этом верхняя часть центрального внутреннего цилиндрического канала соединена с крышкой корпуса и на ее поверхности выполнены сквозные отверстия для прохода нагреваемой жидкой среды, а нижняя часть соединена с выходным патрубком для нагретой жидкой среды, индуктор выполнен в виде цилиндрической полости, смонтированной между корпусом и центральным внутренним цилиндрическим каналом с образованием кольцевых каналов для прохождения нагреваемой жидкой среды, при этом внутри цилиндрической полости установлена обмотка, герметично запрессованная связующим диэлектрическим материалом, верхняя часть ее соединена с крышкой корпуса, а нижняя - с внутренним кольцом (RU 87856 U1, 02.06.2009, Н05В 6/10).A device is known for induction heating of liquid media, comprising a cylindrical body with a cover and a bottom, an inner ring mounted above the bottom, and having through holes for passing a heated liquid medium, an inductor, an inlet pipe for a heated liquid medium, and an outlet pipe for a heated liquid medium, further comprising a central inner cylindrical channel mounted coaxially with the housing, wherein the upper part of the central inner cylindrical channel is connected to and on the housing cover the surface has through holes for the passage of the heated liquid medium, and the lower part is connected to the outlet pipe for the heated liquid medium, the inductor is made in the form of a cylindrical cavity mounted between the housing and the Central inner cylindrical channel with the formation of annular channels for the passage of the heated liquid medium, while inside a cylindrical cavity is installed a winding hermetically pressed by a binder dielectric material, its upper part is connected to the housing cover, and the lower part to the inner ring (RU 87856 U1, 06/02/2009, H05B 6/10).

Сущность полезной моделиUtility Model Essence

Устройство индукционного нагрева жидких сред, содержащее центральный внутренний цилиндрический канал, установленный соосно с корпусом, при этом верхняя часть центрального внутреннего цилиндрического канала соединена с крышкой корпуса и на ее поверхности выполнены сквозные отверстия для прохода нагреваемой жидкой среды, а нижняя часть соединена с выходным патрубком для нагретой жидкой среды, индуктор выполнен в виде цилиндрической полости, смонтированной между корпусом и центральным внутренним цилиндрическим каналом с образованием кольцевых каналов для прохождения нагреваемой жидкой среды, при этом внутри цилиндрической полости установлена обмотка, герметично запрессованная связующим диэлектрическим материалом, верхняя часть ее соединена с крышкой корпуса, а нижняя - с внутренним кольцом (прототип - патент RU 87856 U1, 02.06.2009, Н05В 6/10).A device for induction heating of liquid media containing a central inner cylindrical channel mounted coaxially with the housing, while the upper part of the central inner cylindrical channel is connected to the housing cover and through holes are made through it for the passage of the heated liquid medium, and the lower part is connected to the outlet pipe for heated liquid medium, the inductor is made in the form of a cylindrical cavity mounted between the housing and the central inner cylindrical channel with the formation ring channels for the passage of the heated liquid medium, while inside the cylindrical cavity there is a winding sealed with a binder dielectric material, its upper part is connected to the housing cover, and the lower part is connected to the inner ring (prototype - patent RU 87856 U1, 02.06.2009, Н05В 6 /10).

Заявляемое в качестве прототипа изобретение представляет устройство индукционного нагрева жидких сред. Жидкая среда подается в потоке в полость нагрева через сквозные отверстия в крышке корпуса и после нагрева с помощью индуктора, выполненного в виде цилиндрической полости, смонтированной между корпусом и центральным внутренним цилиндрическим каналом с образованием кольцевых каналов для прохода нагреваемой жидкой среды, выходит через выходной патрубок.Declared as a prototype of the invention is a device for induction heating of liquid media. The liquid medium is fed into the heating cavity through the through holes in the housing cover and after heating with the help of an inductor made in the form of a cylindrical cavity mounted between the housing and the central inner cylindrical channel to form annular channels for the passage of the heated liquid medium, it leaves the outlet pipe.

Недостатком вышеуказанного устройства индукционного нагрева является сложность конструкции и низкая тепловая производительность.The disadvantage of the above induction heating device is the design complexity and low thermal performance.

Задачей представленной предполагаемой полезной модели является создание устройства индукционного нагрева жидких сред, которое отличается конструктивной простотой и требует минимальных энергозатрат.The objective of the proposed proposed utility model is to create a device for induction heating of liquid media, which is structurally simple and requires minimal energy consumption.

Технический результат изобретения заключается в возможности увеличения площади теплообмена что позволяет сократить путь движения нагреваемой среды, упрощая этим конструкцию устройства.The technical result of the invention lies in the possibility of increasing the area of heat transfer, which reduces the path of movement of the heated medium, thereby simplifying the design of the device.

Этот технический результат достигается тем, что в предложенном устройстве нагреваемая жидкая среда подается через расположенный в нижней части корпуса патрубок в кольцевую камеру, где разделяется на два потока. Первый поток проходит по внешнему кольцевому зазору, второй по внутреннему. Внешний кольцевой зазор образован внутренней поверхностью корпуса и внешней трубой индуктора. Внутренний кольцевой зазор образован внутренней трубой индуктора и центральной трубой корпуса.This technical result is achieved by the fact that in the proposed device, the heated liquid medium is supplied through a pipe located in the lower part of the housing into the annular chamber, where it is divided into two streams. The first flow passes through the outer annular gap, the second through the inner. The outer annular gap is formed by the inner surface of the housing and the outer pipe of the inductor. The inner annular gap is formed by the inner tube of the inductor and the central tube of the housing.

В пространстве между внешним и внутренним трубами индуктора, герметично закрытого с обеих сторон фланцами, запрессована обмотка индуктора. В процессе прохождения в полостях нагревателя, непосредственно омывающих поверхности индуктора, жидкая среда нагревается. Далее она попадает в верхнюю кольцевую камеру, откуда удаляется через выходной патрубок. Нагрев интенсифицируется тем, что на внешних поверхностях труб индуктора по всей их длине размещены продольные ребра, обеспечивающие увеличение площади теплообмена.In the space between the outer and inner tubes of the inductor, hermetically closed on both sides by flanges, the inductor winding is pressed in. In the process of passing in the cavities of the heater, directly washing the surface of the inductor, the liquid medium heats up. Then it enters the upper annular chamber, from where it is removed through the outlet pipe. Heating is intensified by the fact that longitudinal ribs are placed on the outer surfaces of the inductor pipes along their entire length, providing an increase in the heat transfer area.

На фиг.1 схематично изображен продольный разрез устройства для индукционного нагрева жидких сред и на фиг.2 поперечный разрез для показа расположения ребер.Figure 1 schematically shows a longitudinal section of a device for induction heating of liquid media and figure 2 cross section to show the location of the ribs.

Устройство для индукционного нагрева жидких сред включает корпус 1, нижнюю входную камеру 2 и верхнюю выходную камеру 3, снабженные входным и выходным патрубками 4. Проход нагреваемой жидкой среды осуществляется через наружное кольцевое пространство 5 и внутреннее кольцевое пространство 6. Между ними размещен индуктор 7, в герметичной полости которого запрессована обмотка 8. На наружных поверхностях труб индуктора размещены наружные ребра 9 и внутренние ребра 10, омываемые потоком нагреваемой среды. Наличием верхней и нижней камер обеспечивается стабильный равномерный поток нагреваемой жидкой среды, что повышает эффективность процесса.A device for induction heating of liquid media includes a housing 1, a lower inlet chamber 2 and an upper outlet chamber 3, equipped with inlet and outlet pipes 4. The passage of the heated liquid medium is through the outer annular space 5 and the inner annular space 6. Between them is an inductor 7, in the tight cavity of which the winding is pressed in. 8. On the outer surfaces of the inductor pipes, outer ribs 9 and inner ribs 10 are washed by the flow of the heated medium. The presence of the upper and lower chambers ensures a stable uniform flow of the heated liquid medium, which increases the efficiency of the process.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Создаваемый технологическими и техническими условиями постоянный поток жидкой среды направляется через входной патрубок в нижнюю приемную камеру 2, примыкающую к корпусу 1. Далее поток движется через наружное и внутреннее кольцевое пространство, где происходит нагрев жидкой среды от стенок индуктора и расположенных на нем ребер. Нагрев стенок индуктора происходит в следствии поглощения ими электромагнитной волны, образующейся при прохождении переменного тока промышленной частоты через обмотку индуктора. Нагретый поток жидкой среды вновь собирается в верхней приемной камере и удаляется из устройства по выходному патрубку.The constant flow of the liquid medium created by the technological and technical conditions is directed through the inlet pipe to the lower receiving chamber 2 adjacent to the housing 1. Next, the stream moves through the outer and inner annular space, where the liquid is heated from the walls of the inductor and the fins located on it. The heating of the walls of the inductor occurs as a result of absorption of an electromagnetic wave generated by the passage of alternating current of industrial frequency through the winding of the inductor. The heated fluid stream is again collected in the upper receiving chamber and is removed from the device through the outlet pipe.

Преимуществом данного устройства является его конструктивная простота при высокой нагревающей способности и высокой производительности в потоке, что необходимо, к примеру, в условиях животноводческих ферм как с малым, так и большим поголовьем.The advantage of this device is its structural simplicity with high heating ability and high productivity in the stream, which is necessary, for example, in livestock farms with both small and large livestock.

Claims

A device for induction heating of liquid media, additionally containing a central inner cylindrical channel mounted coaxially with the housing, the upper part of the central inner cylindrical channel being connected to the housing cover and through holes made for the passage of the heated liquid medium, and the lower part being connected to the outlet pipe for a heated liquid medium, the inductor is made in the form of a cylindrical cavity mounted between the housing and the central inner cylindrical channel with the formation of annular channels for the passage of the heated liquid medium, while inside the cylindrical cavity a winding is installed, hermetically pressed by a binder dielectric material, its upper part is connected to the housing cover, and the lower part to the inner ring, characterized in that it contains a lower receiving annular chamber with an input a nozzle for introducing a heated liquid medium and an upper output annular chamber with a nozzle for outputting a heated liquid medium, providing a uniform direct flow passing through the external it and the inner annular clearances, the outer annular gap formed by the inner surface of the housing and the outer tube inductor internal - the inner tube is formed of the inductor and the central pipe body, the outer surfaces of the inductor tubes along their entire length has longitudinal ribs, providing an increase in heat transfer area.