RU2205523C1 - Высокостабильный индукционный проточный нагреватель - Google Patents
Высокостабильный индукционный проточный нагреватель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2205523C1 RU2205523C1 RU2001126707/09A RU2001126707A RU2205523C1 RU 2205523 C1 RU2205523 C1 RU 2205523C1 RU 2001126707/09 A RU2001126707/09 A RU 2001126707/09A RU 2001126707 A RU2001126707 A RU 2001126707A RU 2205523 C1 RU2205523 C1 RU 2205523C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pulse
- rectifier
- phase
- heater
- transistors
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к электрическим нагревательным устройствам и может быть использовано для нагрева жидкостей в химической, медицинской промышленности и в сельском хозяйстве. Техническим решением предлагаемого изобретения является повышение энергетических показателей и стабилизация температуры в широком диапазоне расхода и заданных значениях температуры. Поставленная задача достигается тем, что высокостабильный индукционный проточный нагреватель содержит в каждой фазе обмотку и многослойный магнитопровод, выполненный в виде коаксиальных полых труб, одна из которых наружная - немагнитная, а внутренняя - ферромагнитная с магнитопроводом из электротехнической стали, с зазором между ними для прохождения и двухстороннего обогрева жидкости, датчик температуры, имеющий тепловой контакт с внутренней ферромагнитной трубой, и нуль-орган, дополнительно содержит выпрямитель с конденсатором фильтра на выходе, трехфазный полупроводниковый коммутатор, распределитель импульсов, формирователь импульсов, генератор импульсов, причем обмотки нагревателя с одной стороны нулевой точкой соединены с плюсовым выводом выпрямителя и конденсатора фильтра, а фазными выводами через транзисторы коммутатора - с минусовыми выводами выпрямителя и конденсатора фильтра, базы транзисторов трехфазного полупроводникового коммутатора соединены с выходом распределителя импульсов, а его вход через формирователь импульсов соединен с генератором импульсов, управляемым от датчика температуры через нуль-орган. 3 ил.
Description
Изобретение относится к электрическим нагревательным устройствам и может быть использовано для нагрева жидкостей в химической, медицинской промышленности и в сельском хозяйстве.
Известен индукционный нагреватель по патенту ГДР DD 46314 А, 06.06.66 г. , который содержит индуктор (обмотку), ферромагнитный магнитопровод, выполненный в виде коаксиальных полых труб с зазором для прохода жидкости, в котором наружная - немагнитная. Недостатком известного нагревателя является низкий коэффициент мощности, неравномерность нагрева внутренней и наружной трубы, зависимость температуры нагреваемой поверхности от расхода.
Наиболее близким по техническому решению является индукционный проточный нагреватель по патенту RU 2136123 Н 05 В 6/10, 6/50, 1999 г.
Известный индукционный проточный нагреватель содержит в каждой фазе обмотку и многослойный магнитопровод, выполненный в виде коаксильных полых труб, одна из которых наружная - немагнитная, а внутренняя - ферромагнитная с магнитопроводом из электротехнической стали с зазором между ними для прохождения и двухстороннего обогрева жидкости, датчик температуры и нуль-орган. Недостатком известного нагревателя является низкий коэффициент мощности и неравномерный нагрев труб при изменении угла открытия симисторного регулятора.
Техническим решением предлагаемого изобретения является повышение энергетических показателей и стабилизация температуры в широком диапазоне расхода и заданных значениях температуры.
Поставленная задача достигается тем, что высокостабильный индукционный проточный нагреватель содержит в каждой фазе обмотку и многослойный магнитопровод, выполненный в виде коаксиальных полых труб, одна из которых наружная - немагнитная, а внутренняя - ферромагнитная с магнитопроводом из электротехнической стали, с зазором между ними для прохождения и двухстороннего обогрева жидкости, датчик температуры, имеющий тепловой контакт с внутренней ферромагнитной трубой, и нуль-орган, дополнительно содержит выпрямитель с конденсатором фильтра на выходе, трехфазный полупроводниковый коммутатор, распределитель импульсов, формирователь импульсов, генератор импульсов, причем обмотки нагревателя с одной стороны нулевой точкой соединены с плюсовым выводом выпрямителя и конденсатора фильтра, а фазными выводами - через транзисторы коммутатора с минусовыми выводами выпрямителя и конденсатора фильтра, базы транзисторов трехфазного полупроводникового коммутатора соединены с выходом распределителя импульсов, а его вход через формирователь импульсов соединен с генератором импульсов, управляемым от датчика температуры через нуль-орган.
Новизна заявляемого технического решения обусловлена введением выпрямителя с конденсатором фильтра на выходе, трехфазного полупроводникового коммутатора, посредством которого регулируется частота в обмотках нагревателя с обратной связью по температуре от датчика температуры через нуль-орган, генератора импульсов, формирователя импульсов и распределителя импульсов.
По данным научно-технической и патентной литературы авторам не известна заявляемая совокупность признаков, направленная на достижение поставленной задачи, и это решение не вытекает с очевидностью из известного уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии решения изобретательскому уровню.
Предлагаемое техническое решение промышленно применимо, т.к. индукционный проточный нагреватель исследован в лабораторных и полевых условиях и может быть использован в промышленности и сельском хозяйстве.
На фиг.1 изображен общий вид одной фазы нагревателя с частичным продольным разрезом; на фиг.2 - поперечный разрез одной фазы индукционного нагревателя; на фиг.3 - электрическая схема нагревателя.
Индукционный проточный нагреватель (фиг.1, 2, 3) состоит из обмотки 1, которая намотана на немагнитную токопроводящую трубу 2, закрытую с двух сторон крышками 3 с патрубками 4 для подвода и отвода жидкости. Внутри немагнитной трубы 2 находится ферромагнитная труба 5, герметически закрытая, с шихтованным магнитопроводом из электротехнической стали 6. Между трубами 2 и 5 имеется зазор 7 для прохождения нагреваемой жидкости в тонком слое. На внутренней ферромагнитной трубе 5 закреплен датчик температуры 8.
Обмотки 1 высокостабильного индукционного нагревателя с одной стороны нулевой точкой соединены с плюсовым выводом выпрямителя 9 и конденсатором фильтра 10, фазные выводы обмоток 1 (A1, B1, C1) через транзисторы 11 соединены с минусовым выводом выпрямителя 9 и конденсатора 10, базы транзисторов трехфазного полупроводникового коммутатора соединены с выходом распределителя импульсов 12, а его вход через формирователь импульсов 13 соединен с генератором импульсов 14, управляемым от датчика температуры 8 через нуль-орган 15.
Действие высокостабильного индукционного проточного нагревателя основано на использовании поверхностного эффекта в металлических магнитопроводах, поэтому увеличение их технологических и энергетических показателей возможно прежде всего путем создания условий для более резкого проявления поверхностного эффекта.
Высокостабильный индукционный проточный нагреватель работает следующим образом. Электромагнитное поле, создаваемое каждой обмоткой, пронизывает магнитопровод. Верхняя немагнитная труба работает как короткозамкнутый виток, вызывая активные потери по всей длине, и является "прозрачной" для электромагнитной волны. Ферромагнитная труба (определенной толщины, например 4-5 см) для определенной частоты (например, 50-100 Гц) и напряженности магнитного поля (например, 6000-7000 А/м) является полупрозрачной, т.е. электромагнитная волна может проникнуть через толщину трубы и возбудить в ней вихревые токи и соответственно потери энергии. Но окончательно электромагнитная волна не затухает и достигает шихтованного сердечника, в котором возникает поток магнитной индукции, последний наводит вторичную ЭДС в ферромагнитной трубе, создает ярко выраженный поверхностный эффект и дополнительные потери, передаваемые нагреваемой среде.
Таким образом, в трубах возникают активные потери, вызывающие их нагрев. Поэтому при прохождении жидкости между трубами последняя нагревается в тонком слое с двух сторон.
Функционально высокостабильный индукционный проточный нагреватель работает следующим образом. Трехфазная сеть А, В, С подключается к выпрямителю 9, пульсирующее постоянное напряжение фильтруется и сглаживается конденсатором фильтра 10 и поступает на обмотки 1 индуктора и транзисторы 11 коммутатора. В начальный момент времени на нуль-орган подается сигнал Uзад. Генератор импульсов 14 генерирует импульсы максимальной частоты, которые поступают на формирователь импульсов 13, где формиpyютcя импульсы определенной длительности. Эти импульсы в распределителе импульсов 12 подаются поочередно на базы транзисторов 11, последние поочередно открываются и подключают обмотки 1 к источнику постоянного напряжения "плюс", "минус". По обмоткам проходит ток максимальной частоты. В трубах происходят максимальные потери, происходит интенсивный нагрев жидкости. При определенной температуре изменяется состояние датчика температуры 8, нуль-орган сравнивает Uзад с сигналом обратной связи и изменяет Uупр, частота генератора 14 снижается, снижается частота коммутации транзисторов 11, уменьшаются потери в нагревателе и температура жидкости стабилизируется.
При увеличении расхода жидкости температура снижается, сигнал обратной связи уменьшается, суммарный сигнал управления Uупр возрастает, возрастает частота генератора импульсов 14, соответственно частота коммутации транзисторов 11, возрастают потери и температура стабилизируется.
Таким образом, автоматически с большим быстродействием (зависит от инерционности датчика) происходит стабилизация температуры.
Claims (1)
- Высокостабильный индукционный проточный нагреватель содержит в каждой фазе обмотку и многослойный магнитопровод, выполненный в виде коаксиальных полых труб, одна из которых, наружная - немагнитная, а внутренняя - ферромагнитная с магнитопроводом из электротехнической стали, с зазором между ними для прохождения и двухстороннего обогрева жидкости, датчик температуры, имеющий тепловой контакт с внутренней ферромагнитной трубой, и нуль-орган, отличающийся тем, что дополнительно содержит выпрямитель с конденсатором фильтра на выходе, трехфазный полупроводниковый коммутатор на транзисторах, распределитель импульсов, формирователь импульсов, генератор импульсов, причем обмотки нагревателя с одной стороны нулевой точкой соединены с плюсовым выводом выпрямителя и конденсатора фильтра, а фазными выводами через транзисторы коммутатора - с минусовыми выводами выпрямителя и конденсатора фильтра, базы транзисторов трехфазного полупроводникового коммутатора соединены с выходом распределителя импульсов, а его вход через формирователь импульсов соединен с генератором импульсов, управляемым от датчика температуры через нуль-орган.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001126707/09A RU2205523C1 (ru) | 2001-10-02 | 2001-10-02 | Высокостабильный индукционный проточный нагреватель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001126707/09A RU2205523C1 (ru) | 2001-10-02 | 2001-10-02 | Высокостабильный индукционный проточный нагреватель |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2205523C1 true RU2205523C1 (ru) | 2003-05-27 |
Family
ID=20253454
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001126707/09A RU2205523C1 (ru) | 2001-10-02 | 2001-10-02 | Высокостабильный индукционный проточный нагреватель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2205523C1 (ru) |
-
2001
- 2001-10-02 RU RU2001126707/09A patent/RU2205523C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5444229A (en) | Device for the inductive flow-heating of an electrically conductive, pumpable medium | |
JP3595505B2 (ja) | 電磁束によって流れを処理する装置 | |
US20070102421A1 (en) | Fluid heating device and heating medium passing roller device using the same | |
BG60656B1 (bg) | Устройство за нагряване на флуиди | |
JP2000241213A (ja) | 磁気誘導形流量計 | |
US2448011A (en) | Method and apparatus for induction heating of metal strips | |
JP2007152651A (ja) | 流体誘導加熱装置 | |
RU2205523C1 (ru) | Высокостабильный индукционный проточный нагреватель | |
RU2136123C1 (ru) | Индукционный проточный нагреватель | |
JPS6257439B2 (ru) | ||
JP2002305074A (ja) | 誘導加熱装置 | |
GB2105159A (en) | Induction heating apparatus | |
RU2200228C2 (ru) | Скважинный индукционный нагреватель | |
RU25136U1 (ru) | Устройство для индукционного нагрева жидких сред | |
JP6913048B2 (ja) | 電磁誘導加熱装置 | |
US3372644A (en) | Electromagnetic pump having concentric electrodes | |
JP2002323260A (ja) | 水の瞬間加熱装置 | |
KR20180128254A (ko) | 전도성 물질 이송 장치 | |
UA146274U (uk) | Електронагрівач трансформаторного типу | |
GB2089047A (en) | Electromagnetic flowmeter | |
KR920006816B1 (ko) | 유체의 유도가열 장치와 유도가열 방법 | |
RU2566197C1 (ru) | Газотурбогенератор | |
US4688431A (en) | Annular linear induction flowmeter | |
JP2007294207A (ja) | 高周波誘導加熱装置および方法 | |
JPH0646862B2 (ja) | 導電性流体の流量制御方法および装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20031003 |