RU184808U1

RU184808U1 - Direct-flow electric steam generator

Info

Publication number: RU184808U1
Application number: RU2018132036U
Authority: RU
Inventors: Айрат Альбертович Фазлыев; Владимир Михайлович Шипилов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "В-Плазма"
Priority date: 2018-09-07
Filing date: 2018-09-07
Publication date: 2018-11-12

Abstract

Полезная модель относится к устройствам преобразования электрической энергии в тепловую и создания теплообмена, в частности к прямоточным электрическим парогенераторам.Задача, которую поставил перед собой разработчик нового прямоточного электрического парогенератора, состояла в создании стабильно и надежно работающего устройства, которым можно легко управлять с помощью простых средств электрического управления, а именно повышение эксплуатационной надежности, увеличение паропроизводительности парогенератора и расширение функциональных возможностей.Указанная задача решается за счет того, что прямоточный электрический парогенератор включает плоский ферромагнитный сердечник со стержнями, первичные обмотки, расположенные в виде катушек на стержнях и электрически изолированные от них, средства принудительной подачи воды во внутреннюю полость общей трубчатой вторичной обмотки, имеющей подводящий и отводящий патрубки и расположенной в магнитном поле изолированно от первичных обмоток и охватывающую все стержни ферромагнитного сердечника так, что вокруг каждого стержня образует замкнутые витки, расположенные в межкатушечном пространстве поочередно друг над другом и соединенные электрически неразъемно наружно в плоскости диаметра трубы, параллельного вектору магнитной индукции стержня, а на периферии в межтрубном пространстве между витками установлены дистанционные цилиндрические элементы, наружно соединенные с витками неразъемным соединением в плоскости диаметра труб, параллельного вектору магнитной индукции стержней, датчик температуры, установленный на участке трубы трубчатой вторичной обмотки, близком к отводящему патрубку, датчик давления пара, расположенный на отводящем патрубке, наружную перемычку, состоящую из двух параллельных шин, расположенных перпендикулярно виткам трубчатой вторичной обмотки и электрически присоединенных к начальному и конечному виткам на расстоянии друг от друга, кратном радиусу трубы трубчатой вторичной обмотки, причем длина трубчатой вторичной обмотки кратна радиусу трубы трубчатой вторичной обмотки. Особенностью данного парогенератора является то, что средства для принудительной подачи жидкости выполнены с возможностью осуществлять контроль количества подаваемой жидкости во внутреннюю полость трубчатой вторичной обмотки в зависимости от температуры поверхности трубчатой вторичной обмотки, а на отводящем патрубке установлен механический предохранительный клапан.The utility model relates to devices for converting electric energy into heat and creating heat transfer, in particular to direct-flow electric steam generators. The task set by the developer of a new direct-flow electric steam generator was to create a stable and reliable device that can be easily controlled using simple means electrical control, namely increasing operational reliability, increasing the steam capacity of the steam generator and expanding the function This problem is solved due to the fact that the direct-flow electric steam generator includes a flat ferromagnetic core with rods, primary windings located in the form of coils on the rods and electrically isolated from them, means of forced water supply to the internal cavity of the common tubular secondary winding having and outlet pipes and located in a magnetic field isolated from the primary windings and covering all the rods of the ferromagnetic core so that around each the rod forms closed turns located in the intercoil space alternately one above the other and connected electrically one-piece externally in the plane of the diameter of the pipe parallel to the magnetic induction vector of the rod, and on the periphery in the annular space between the turns there are mounted spaced cylindrical elements externally connected to the turns with an integral connection in the plane the diameter of the pipes parallel to the vector of magnetic induction of the rods, a temperature sensor mounted on the pipe section of the tubular secondary winding close to the outlet pipe, a steam pressure sensor located on the outlet pipe, an external jumper consisting of two parallel buses located perpendicular to the turns of the tubular secondary winding and electrically connected to the initial and final turns at a distance from each other, a multiple of the radius of the tubular pipe a secondary winding, the length of the tubular secondary winding being a multiple of the radius of the pipe of the tubular secondary winding. A feature of this steam generator is that the means for forced fluid supply are configured to control the amount of fluid supplied to the inner cavity of the tubular secondary winding depending on the surface temperature of the tubular secondary winding, and a mechanical safety valve is installed on the outlet pipe.

Description

Полезная модель относится к устройствам преобразования электрической энергии в тепловую и создания теплообмена, в частности к прямоточным электрическим парогенераторам.The utility model relates to devices for converting electrical energy into heat and creating heat transfer, in particular to direct-flow electric steam generators.

Известен электрический паронагреватель, содержащий силовой блок парообразования индукционного парогенератора со вторичной обмоткой, силовой блок пароперегрева индукционного пароперегревателя со вторичной обмоткой, ферромагнитный сердечник с первичной обмоткой, подключенной к сети, вторичные обмотки парогенератора и пароперегревателя, расположенные на указанном ферромагнитном сердечнике, вторичные обмотки индукционного парогенератора и индукционного пароперегревателя выполнены в виде трубчатого проводника с входным и выходным патрубками для пропускания воды через внутреннюю полость внутреннего проводника, токопроводящая поверхность которого выполнена в виде замкнутой односторонней поверхности Мёбиуса (Патент RU № 171694, опубл. 13.06.2017, МПК H05B 6/10).Known electric steam heater containing a steam generating unit of the induction steam generator with a secondary winding, a power block of superheating of an induction steam superheater with a secondary winding, a ferromagnetic core with a primary winding connected to the network, secondary windings of the steam generator and superheater located on the specified ferromagnetic inductor and the core of the inductor and the magnetic core, induction superheater made in the form of a tubular conductor with input and output pipes for water passing through the interior of the inner conductor, the conductive surface of which is in the form of a closed sided Möbius surface (Patent RU № 171 694, publ. 13.06.2017, MPK H05B 6/10).

Недостатком указанного устройства является громоздкость конструкции и последующая из этого сложность блоков управления т.к. особенность потока жидкости в названном устройстве требует помимо контроля температуры пара на выходе дополнительно осуществлять контроль температуры и давления питательной воды и пара в каждом силовом блоке. Кроме того подключение устройства к электросети является однофазным, что продиктовано конструкцией трубчатой вторичной обмотки, выполненной с односторонней токопроводящей поверхностью. С ростом мощности однофазное подключение резко понижает КПД устройства и создает неудобства эксплуатации электрической питающей сети.The disadvantage of this device is the bulkiness of the design and the subsequent complexity of the control units since In addition to controlling the temperature of the steam at the outlet, the peculiarity of the liquid flow in this device requires additional control of the temperature and pressure of the feed water and steam in each power unit. In addition, the connection of the device to the mains is single-phase, which is dictated by the design of the tubular secondary winding, made with a one-sided conductive surface. With an increase in power, a single-phase connection dramatically reduces the efficiency of the device and creates inconvenience to the operation of the electrical supply network.

Известен также электрический парогенератор, включающий плоский ферромагнитный сердечник со стержнями, предназначенными для создания замкнутого магнитного поля в них, первичные обмотки, расположенные в виде катушек на стержнях и электрически изолированные от них, общую трубчатую вторичную обмотку, расположенную в магнитном поле изолированно и охватывающую все стержни ферромагнитного сердечника так, что вокруг каждого стержня образует один или несколько замкнутых витков, расположенных в межкатушечном пространстве поочередно друг над другом и соединенных электрически параллельно неразъемно наружно в плоскости диаметра трубы, параллельного вектору магнитной индукции стержня, а на периферии в межтрубном пространстве между витками установлены один или несколько дистанционных цилиндрических элементов, наружно соединенных с витками неразъемным соединением в плоскости диаметров труб, параллельных вектору магнитной индукции стержней. При этом устройство может быть выполнено трёхфазным. (Патент RU № 2658658, опубл. 22.06.2018, МПК H05B 6/10).An electric steam generator is also known, including a flat ferromagnetic core with rods designed to create a closed magnetic field in them, primary windings located in the form of coils on the rods and electrically isolated from them, a common tubular secondary winding located in a magnetic field in isolation and covering all the rods a ferromagnetic core so that around each rod it forms one or more closed turns located alternately in the intercoil space one above the other and electrically connected in parallel, indivisibly externally in the plane of the diameter of the pipe parallel to the rod’s magnetic induction vector, and on the periphery in the annulus between the coils, one or more remote cylindrical elements are installed externally connected to the coils by an indivisible connection in the plane of the pipe diameters parallel to the magnetic induction rods. In this case, the device can be made three-phase. (Patent RU No. 2658658, publ. 06/22/2018, IPC H05B 6/10).

В прямоточных парогенераторах расход питательной воды оказывает непосредственное воздействие на объем, температуру и давление пара на выходе парогенератора (см. книгу Ковалева А.П. «Парогенераторы», М., 1985, с 226). Следовательно, подача питательной воды в парогенератор может использоваться в качестве универсального параметра управления производством пара при условии, что паровая труба, в которой осуществляется преобразование воды в пар, работает стабильно, с высоким кпд и на максимальной для нее мощности нагрева.In direct-flow steam generators, the flow of feed water directly affects the volume, temperature and pressure of the steam at the outlet of the steam generator (see A. Kovalev's book “Steam Generators”, M., 1985, p. 226). Consequently, the supply of feed water to the steam generator can be used as a universal parameter for controlling steam production, provided that the steam pipe in which the water is converted into steam works stably, with high efficiency and maximum heating power for it.

Следует отметить, что парообразованию в индукционном парогенераторе содействует электромагнитный процесс, возбуждаемый во внутренней полости трубчатой вторичной обмотки при протекании по ее цилиндрической поверхности индукционного переменного тока большой величины. При протекании переменного тока по поверхности во внутренней полости цилиндрического проводника возникает высокочастотное электромагнитное излучение с критической длиной волны, равной удвоенному диаметру цилиндрической внутренней полости цилиндра проводника, не выходящее за пределы внутренней полости (см. книгу Кромина Г.С. и Каткова Е.А. "Основы радиолокационной техники", часть 1, М.,1956, с 338, 346). Как было нами экспериментально установлено, это излучение в основном ответственно за ускоренную диссоциацию молекул воды за счет увеличения амплитуды их вибраций в условиях повышения температуры нагрева трубчатой вторичной обмотки индукционного парогенератора. Согласно имеющимся представлениям данное электромагнитное излучение никуда не рассеивается из внутренней полости проводника и вся его реактивная энергия в нашем случае тратится на разъединение возбужденных тепловой энергией молекул воды при ее переходе в парообразное состояние. Таким образом, максимальная эффективность процесса парообразования во внутренней полости трубчатой вторичной обмотки может быть получена при условии поддержания максимально возможной интенсивности электромагнитного процесса, возбуждаемого во внутренней полости переменным током, протекающим по наружной поверхности трубчатого проводника, что ведет к повышению эффективности работы парогенератора.It should be noted that vaporization in the induction steam generator is facilitated by the electromagnetic process excited in the inner cavity of the tubular secondary winding when large-sized induction alternating current flows along its cylindrical surface. When an alternating current flows across the surface in the inner cavity of a cylindrical conductor, high-frequency electromagnetic radiation with a critical wavelength equal to twice the diameter of the cylindrical inner cavity of the conductor’s cylinder does not extend outside the inner cavity (see the book by G. S. Kromin and E. A. Katkova "Fundamentals of radar technology", part 1, M., 1956, s 338, 346). As we experimentally established, this radiation is mainly responsible for the accelerated dissociation of water molecules by increasing the amplitude of their vibrations under conditions of increasing the heating temperature of the tubular secondary winding of the induction steam generator. According to existing ideas, this electromagnetic radiation is not scattered anywhere from the inner cavity of the conductor, and all of its reactive energy in our case is spent on the separation of water molecules excited by the thermal energy during its transition to the vapor state. Thus, the maximum efficiency of the process of vaporization in the inner cavity of the tubular secondary winding can be obtained by maintaining the maximum possible intensity of the electromagnetic process excited in the inner cavity by alternating current flowing along the outer surface of the tubular conductor, which leads to an increase in the efficiency of the steam generator.

Недостатком прототипа является неполная эффективность использования преимуществ индукционного способа получения пара из воды во трубчатой вторичной обмотке прямоточного электрического парогенератора. The disadvantage of the prototype is the incomplete efficiency of using the advantages of the induction method for producing steam from water in a tubular secondary winding of a direct-flow electric steam generator.

Технической задачей предлагаемого прямоточного электрического парогенератора является повышение эксплуатационной надежности, увеличение паропроизводительности парогенератора и расширение функциональных возможностей.The technical task of the proposed direct-flow electric steam generator is to increase operational reliability, increase the steam capacity of the steam generator and expand the functionality.

Указанная задача решается за счет того, что прямоточный электрический парогенератор включает плоский ферромагнитный сердечник со стержнями, первичные обмотки, расположенные в виде катушек на стержнях и электрически изолированные от них, средства принудительной подачи воды во внутреннюю полость общей трубчатой вторичной обмотки, имеющей подводящий и отводящий патрубки и расположенной в магнитном поле изолированно от первичных обмоток и охватывающую все стержни ферромагнитного сердечника так, что вокруг каждого стержня образует замкнутые витки, расположенные в межкатушечном пространстве поочередно друг над другом и соединенные электрически неразъемно наружно в плоскости диаметра трубы, параллельного вектору магнитной индукции стержня, а на периферии в межтрубном пространстве между витками установлены дистанционные цилиндрические элементы, наружно соединенные с витками неразъемным соединением в плоскости диаметра труб, параллельного вектору магнитной индукции стержней, датчик температуры, установленный на участке трубы трубчатой вторичной обмотки, близком к отводящему патрубку, датчик давления пара, расположеный на отводящем патрубке, наружную перемычку, состоящую из двух параллельных шин, расположенных перпендикулярно виткам трубчатой вторичной обмотки и электрически присоединенных к начальному и конечному виткам на расстоянии друг от друга, кратном радиусу трубы трубчатой вторичной обмотки, причем длина трубчатой вторичной обмотки кратна радиусу трубы трубчатой вторичной обмотки. Особенностью данного парогенератора является то, что средства для принудительной подачи жидкости выполнены с возможностью осуществлять контроль количества подаваемой жидкости во внутреннюю полость трубчатой вторичной обмотки в зависимости от температуры поверхности трубчатой вторичной обмотки, а на отводящем патрубке установлен механический предохранительный клапан.This problem is solved due to the fact that the direct-flow electric steam generator includes a flat ferromagnetic core with rods, primary windings located in the form of coils on the rods and electrically isolated from them, means of forced water supply to the inner cavity of the common tubular secondary winding having inlet and outlet pipes and located in a magnetic field isolated from the primary windings and covering all the rods of the ferromagnetic core so that around each rod forms bent coils located alternately one above the other in the intercoil space and connected electrically one-piece externally in the plane of the diameter of the pipe parallel to the core magnetic induction vector, and on the periphery in the annular space between the coils there are installed spaced cylindrical elements externally connected to the coils by one-piece connection in the pipe diameter plane parallel to the vector of magnetic induction of the rods, a temperature sensor installed on the pipe section of the tubular secondary winding, bl visually to the outlet pipe, a steam pressure sensor located on the outlet pipe, an external jumper consisting of two parallel tires located perpendicular to the turns of the tubular secondary winding and electrically connected to the initial and final turns at a distance from each other, a multiple of the radius of the pipe of the tubular secondary winding, moreover, the length of the tubular secondary winding is a multiple of the radius of the pipe of the tubular secondary winding. A feature of this steam generator is that the means for forced fluid supply are configured to control the amount of fluid supplied to the inner cavity of the tubular secondary winding depending on the surface temperature of the tubular secondary winding, and a mechanical safety valve is installed on the outlet pipe.

Устройство поясняется чертежами, гдеThe device is illustrated by drawings, where

на фиг.1 показан общий вид электромагнитного индуктора прямоточного электрического парогенератора (аксонометрия);figure 1 shows a General view of the electromagnetic inductor direct-flow electric steam generator (axonometry);

на фиг.2 представлена функциональная электрогидравлическая схема прямоточного электрического парогенератора.figure 2 presents the functional electro-hydraulic circuit of a direct-flow electric steam generator.

В данном конкретном примере прямоточный электрический парогенератор выполнен на базе одного трехфазного трансформатора с плоским ферромагнитным сердечником 1 со стержнями 2, на которых расположены первичные обмотки в виде катушек 3. Первичные обмотки в виде катушек 3 подсоединены к источнику электрического тока через посредство системы управления 4. Общая трубчатая вторичная обмотка 5 выполнена из сплошной трубы и имеет подводящий 6 и отводящий 7 патрубки. Общая трубчатая вторичная обмотка 5 изолирована в магнитном поле и свернута так, что охватывает все стержни 2 плоского ферромагнитного сердечника 1, при этом кольца в межкатушечном пространстве, примыкающие друг к другу в плоскости диаметров трубы, параллельных вектору магнитной индукции в стержнях 2 соединены неразъемно, а в зоне наружной перемычки 8 между трубами трубчатой вторичной обмотки 5 установлены дистанционные цилиндры 9, увеличивающие механическую жесткость трубчатой вторичной обмотки 5 в зоне расположения перемычки 8, подводящего 6 и отводящего 7 патрубков. Наружная перемычка 8 состоит из двух параллельных токоведущих шин (на фиг. не обозначены), неразъемно присоединенных к подводящему 6 и отводящему 7 патрубкам, при этом расстояние между шинами наружной перемычки 8 равно или кратно внутреннему радиусу трубы трубчатой вторичной обмотки 5. На участке трубы трубчатой вторичной обмотки 5, близком к отводящему патрубку 7, установлен датчик температуры 10, связанный информационной цепью с устройством управления 4. Средства для принудительной подачи воды в подводящий патрубок 6 парогенератора могут включать в себя устройство управления, фильтр грубой очистки 11, электромагнитный клапан 12, связанный электрически с устройством управления 4, питательный насос 13, связанный электрически с устройством управления 4 через регулятор 14, позволяющий осуществлять автоматическое и ручное управление питательным насосом 13, обратный клапан 16 и датчик давления питательной воды 15, связанный информационно с устройством управления 4. На отводящем патрубке 7 установлен датчик давления пара 17, информационно связанный с устройством управления 4, и механический предохранительный клапан 18.In this particular example, a direct-flow electric steam generator is made on the basis of one three-phase transformer with a flat ferromagnetic core 1 with rods 2 on which primary windings in the form of coils 3 are located. Primary windings in the form of coils 3 are connected to an electric current source through a control system 4. General the tubular secondary winding 5 is made of a continuous pipe and has a supply pipe 6 and a discharge pipe 7. The common tubular secondary winding 5 is insulated in a magnetic field and folded so that it covers all the rods 2 of the flat ferromagnetic core 1, while the rings in the intercoil space adjacent to each other in the plane of the pipe diameters parallel to the magnetic induction vector in the rods 2 are inseparably connected, and in the area of the outer jumper 8 between the pipes of the tubular secondary winding 5, distance cylinders 9 are installed that increase the mechanical rigidity of the tubular secondary winding 5 in the area of the jumper 8, letting 6 and its discharge pipes 7. The outer jumper 8 consists of two parallel current-carrying tires (not shown in Fig.), Permanently connected to the supply 6 and outlet 7 pipes, the distance between the tires of the external jumper 8 is equal to or a multiple of the inner radius of the pipe of the tubular secondary winding 5. In the pipe section of the tubular the secondary winding 5, close to the outlet pipe 7, a temperature sensor 10 is installed, connected by an information circuit to the control device 4. Means for the forced supply of water to the inlet pipe 6 of the steam generator can include a control device, a coarse filter 11, an electromagnetic valve 12, electrically connected to a control device 4, a feed pump 13, electrically connected to a control device 4 through a regulator 14, allowing automatic and manual control of the feed pump 13, a check valve 16 and feed water pressure sensor 15, connected informationally with the control device 4. On the outlet pipe 7 is installed a steam pressure sensor 17, informationally connected with the control device 4, and a mechanical sky relief valve 18.

Конструкция наружной перемычки 8 в соответствии с настоящим устройством замыкает накоротко контур трубчатой вторичной обмотки 5, состоит из двух параллельных шин, отстоящих друг от друга на расстояние, кратное величине внутреннего радиуса трубы трубчатой вторичной обмотки 5 и является резонансным колебательным контуром электромагнитной волны, возбуждаемой электрическим током во внутренней полости трубчатой вторичной обмотки 5. Если при этом длина трубы трубчатой вторичной обмотки 5 также кратна величине ее внутреннего радиуса (четверть критической длины волны трубчатого волновода), то по всей длине трубы устанавливается стоячая электромагнитная волна и воздействие реактивной энергии на воду, находящейся во внутренней полости, достигает максимума, повышается устойчивость воздействия, процесс преобразования воды в пар приобретает высокую стабильность. Решение этой технической задачи открыло возможность путем использования известных технических средств управления создавать электрические индукционные парогенераторы, надежно и устойчиво работающие в широком диапазоне управления потребительскими параметрами производимого ими пара. The design of the external jumper 8 in accordance with this device short circuit the tubular secondary winding 5, consists of two parallel buses spaced from each other by a distance multiple of the inner radius of the pipe of the secondary tubing 5 and is a resonant oscillating circuit of an electromagnetic wave excited by an electric current in the inner cavity of the tubular secondary winding 5. If the length of the pipe of the tubular secondary winding 5 is also a multiple of its inner radius (four If the critical wavelength of the tubular waveguide is), then a standing electromagnetic wave is established along the entire length of the pipe and the effect of reactive energy on the water in the internal cavity reaches its maximum, the stability of the impact increases, the process of converting water into steam acquires high stability. The solution to this technical problem opened the possibility by using well-known technical means of control to create electric induction steam generators that reliably and stably operate in a wide range of control of consumer parameters of the steam they produce.

Прямоточный электрический парогенератор работает следующим образом. Парогенератор подключают к источнику воды через фильтр грубой очистки 11 с калибром фильтрации, определенным требованиями безопасной работы питательного насоса 13. Устройство управления 4 подключают к электрической сети переменного тока, энергия которой будет преобразовываться парогенератором в эквивалентное количество тепловой энергии пара. Устройство управления 4 содержит соответствующие известные в технике органы управления, с помощью которых можно произвести рабочий пуск и останов парогенератора, алгоритмическое управление, ввод параметров алгоритмического управления и аварийный останов. При поступлении команды "пуск" открывается электромагнитный клапан 12 и включается питательный насос 13, который подает воду под давлением через обратный клапан 16 в подводящий патрубок 6 трубчатой вторичной обмотки 5. Питательный насос 13 включается в номинальном режиме подачи воды, установленным заранее вручную с помощью регулятора 14. Одновременно с помощью устройства управления 4 к источнику переменного электрического тока подключаются катушки 3 первичной обмотки, расположенные на стержнях 2 ферромагнитного сердечника 1. В результате этого катушки 3 первичной обмотки индуцируют в стержнях 2 переменный магнитный поток. Под действием переменного магнитного потока в короткозамкнутых вокруг каждого стержня 2 витках трубчатой вторичной обмотки 5 индуцируется сильный ток, замыкание накоротко которого с помощью наружной перемычки 8 приводит к интенсивному нагреву трубчатой вторичной обмотки 5 и возбуждению в ее внутренней полости электромагнитных волн. Тепло от нагрева трубчатой вторичной обмотки 5 переходит к воде, движущейся по внутренней полости трубчатой вторичной обмотки 5 под давлением питательного насоса 13, а электромагнитное излучение увеличивает амплитуду колебаний молекул воды и способствует тем самым разъединению водородных связей молекул и переходу воды из жидкого в парообразное состояние под действием тепловой энергии. Резонансные свойства наружной перемычки 8 поддерживают максимальный уровень электромагнитного излучения во внутренней полости. Вода, попадающая во внутреннюю полость трубчатой вторичной обмотки 5 испаряется, насыщенный пар выходит через отводящий патрубок 7, его давление контролируется датчиком давления пара 17. Температура насыщенного пара соответствует его давлению и контролируется датчиком температуры 10. Сигналы датчика давления питательной воды 15, датчика давления пара 17 и датчика температуры 10 являются информационными сигналами микропроцессорного устройства управления 4, на основе которых в соответствии с программными алгоритмами устройство управления 4 приводит в действие исполнительные органы парогенератора - катушки 3 первичной обмотки, электромагнитный клапан 12, регулятор 14 и питательный насос 13. Парогенератор работает на постоянной мощности, поэтому устройство управления 4 путем управления питательным насосом 13 и регулятором 14 в зависимости от сигнала датчика температуры 10 при производстве сухого пара уменьшает подачу воды в подводящий патрубок 6, а при производстве влажного пара увеличивает подачу воды в соответствии с известными правилами и алгоритмами управления прямоточным парогенератором. Диапазон регулирования от сухого пара до влажного зависит от устойчивости работы трубчатой вторичной обмотки 5, в которой поддерживается стабильность тепловыделения и стабильность электромагнитного волнового процесса. Любой аварийный режим при работе парогенератора приводит к перегреву трубчатой вторичной обмотки 5 и полностью контролируется устройством управления 4 по сигналу датчика температуры 10. Превышение давления пара за пределами отводящего патрубка 7 (аварийный режим в сети потребителя) ограничено аварийным механическим предохранительным клапаном 18.Direct-flow electric steam generator operates as follows. The steam generator is connected to the water source through the coarse filter 11 with a filtration gauge determined by the requirements for safe operation of the feed pump 13. The control device 4 is connected to an alternating current electric network, the energy of which will be converted by the steam generator into an equivalent amount of steam thermal energy. The control device 4 contains appropriate controls known in the art, with which you can make a working start and stop of the steam generator, algorithmic control, enter the parameters of the algorithmic control and emergency stop. When the start command is received, the electromagnetic valve 12 opens and the feed pump 13 is turned on, which supplies water under pressure through the check valve 16 to the inlet pipe 6 of the tubular secondary winding 5. The feed pump 13 is turned on in the nominal water supply mode, set manually in advance by the regulator 14. At the same time, using the control device 4, the primary winding coils 3 connected to the rods 2 of the ferromagnetic core 1 are connected to an alternating electric current source. As a result, the first coil 3 the primary winding 2 is induced in the rods alternating magnetic flux. Under the action of an alternating magnetic flux, a strong current is induced in the turns of the tubular secondary winding 5 short-circuited around each rod 2, and short-circuiting it with an external jumper 8 leads to intense heating of the tubular secondary winding 5 and excitation of electromagnetic waves in its internal cavity. The heat from heating the tubular secondary winding 5 passes to water moving along the inner cavity of the tubular secondary winding 5 under the pressure of the feed pump 13, and electromagnetic radiation increases the vibration amplitude of the water molecules and thereby facilitates the separation of the hydrogen bonds of the molecules and the transition of water from liquid to vapor state under action of thermal energy. The resonant properties of the external jumper 8 maintain the maximum level of electromagnetic radiation in the internal cavity. Water entering the internal cavity of the tubular secondary winding 5 evaporates, saturated steam exits through the outlet pipe 7, its pressure is monitored by the steam pressure sensor 17. The temperature of the saturated steam corresponds to its pressure and is controlled by the temperature sensor 10. Signals of the feed water pressure sensor 15, steam pressure sensor 17 and the temperature sensor 10 are information signals of the microprocessor control device 4, on the basis of which, in accordance with software algorithms, the control device 4 drives the actuators of the steam generator - primary coil 3, the solenoid valve 12, the regulator 14 and the feed pump 13. The steam generator operates at constant power, so the control device 4 by controlling the feed pump 13 and the regulator 14 depending on the signal of the temperature sensor 10 during production dry steam reduces the water supply to the inlet pipe 6, and in the production of wet steam increases the water supply in accordance with the known rules and control algorithms steam generator. The control range from dry steam to wet depends on the stability of the tubular secondary winding 5, which maintains the stability of heat generation and the stability of the electromagnetic wave process. Any emergency mode during the operation of the steam generator leads to overheating of the tubular secondary winding 5 and is completely controlled by the control device 4 by the signal of the temperature sensor 10. The excess of steam pressure outside the outlet pipe 7 (emergency mode in the consumer's network) is limited by the emergency mechanical safety valve 18.

При испытании прямоточного электрического парогенератора, спроектированного и изготовленного в соответствии с настоящим описанием установлено, что при потребляемой мощности 60 КВт устройство производит пар в пределах от 60 до 260 кг/час и может применяться в широком диапазоне приложений в разных отраслях народного хозяйства.When testing a direct-flow electric steam generator designed and manufactured in accordance with the present description, it was found that at a power consumption of 60 kW, the device produces steam in the range from 60 to 260 kg / h and can be used in a wide range of applications in various sectors of the national economy.

Claims

1. Direct-flow electric steam generator, including a flat ferromagnetic core with rods, primary windings located in the form of coils on the rods and electrically isolated from them, means for forcing water into the internal cavity of the common tubular secondary winding having inlet and outlet pipes and located in a magnetic field isolated from the primary windings and covering all the rods of the ferromagnetic core so that around each rod it forms closed turns located in the intercoil space alternately on top of each other and connected electrically indivisibly externally in the plane of the diameter of the pipe parallel to the rod magnetic induction vector, and on the periphery in the annular space between the coils there are installed spaced cylindrical elements externally connected to the turns by an indivisible connection in the plane of the pipe diameter parallel to the magnetic induction vector rods, a temperature sensor installed in the pipe section of the tubular secondary winding close to the outlet pipe, pressure sensor RA, located on the outlet pipe, an external jumper consisting of two parallel tires located perpendicular to the turns of the tubular secondary winding and electrically connected to the initial and final turns at a distance from each other, a multiple of the radius of the pipe of the tubular secondary winding, and the length of the tubular secondary winding is a multiple of the radius tubular secondary winding pipes.

2. A direct-flow electric steam generator according to claim 1, characterized in that the means for forcing the liquid are configured to control the amount of liquid supplied to the internal cavity of the tubular secondary winding depending on the surface temperature of the tubular secondary winding.

3. Direct-flow electric steam generator according to claim 1, characterized in that a mechanical safety valve is installed on the outlet pipe.