RU2371889C1 - Fluid medium induction heater - Google Patents

Fluid medium induction heater Download PDF

Info

Publication number
RU2371889C1
RU2371889C1 RU2008121130/09A RU2008121130A RU2371889C1 RU 2371889 C1 RU2371889 C1 RU 2371889C1 RU 2008121130/09 A RU2008121130/09 A RU 2008121130/09A RU 2008121130 A RU2008121130 A RU 2008121130A RU 2371889 C1 RU2371889 C1 RU 2371889C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chambers
fluid
heating
chamber
induction heater
Prior art date
Application number
RU2008121130/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Николаевич Брагин (RU)
Александр Николаевич Брагин
Владислав Александрович Бардокин (RU)
Владислав Александрович Бардокин
Original Assignee
Александр Николаевич Брагин
Владислав Александрович Бардокин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Николаевич Брагин, Владислав Александрович Бардокин filed Critical Александр Николаевич Брагин
Priority to RU2008121130/09A priority Critical patent/RU2371889C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2371889C1 publication Critical patent/RU2371889C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: proposed heater comprises three-phase transformer with ferromagnetic core. Transformer primary is connected to AC circuit and its secondary that makes heat exchanger for fluid medium. Aforesaid heat exchanger consists of three chambers, each representing different-diametre cylinder arranged concentrically one into the other and plugged on top and bottom with the help of face plus to form tight hollow chamber for fluid medium to be heated therein and to house cores with primary. Pipeline feeding fluid medium into aforesaid chambers is arranged at heater bottom. Two branch pipes to feed fluid medium into first and second chambers are connected to pipeline parallel to each other. End of pipeline feeding fluid medium is connected directly to third chamber. Fluid medium outlet pipeline is arranged on heater top. End of pipeline discharging fluid medium is connected to either first or third chambers. Two other branch pipes to discharge fluid medium are connected to pipeline parallel to each other. Fluid medium branch pipes and pipeline can be arranged at cylinder chamber bottom.
EFFECT: higher efficiency.
8 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники, а именно к индукционным нагревателям текучих сред. Изобретение может быть использовано для отопления жилых помещений и зданий, для нагрева воды и других текучих сред при проведении различных технологических процессов.The invention relates to the field of electrical engineering, namely to induction fluid heaters. The invention can be used for heating residential premises and buildings, for heating water and other fluids during various technological processes.

Известно трехфазное электронагревательное устройство трансформаторного типа (свидетельство на полезную модель RU №2692, МПК6 H05В 6/10, опубл. 16.08.96 г.). Электроводонагреватель содержит плоский шихтованный стержневой магнитопровод с трехфазной первичной обмоткой и короткозамкнутую вторичную обмотку. Вторичная обмотка состоит из трех цилиндров, концентрически охватывающих первичные обмотки, боковин, охватывающих все три стержня с обмотками, и двух торцов - верхнего и нижнего, причем вторичная обмотка является одновременно частью бака.Known three-phase electric heating device of the transformer type (certificate for utility model RU No. 2692, IPC 6 H05V 6/10, publ. 08/16/96). The electric heater contains a flat lined rod core with a three-phase primary winding and a short-circuited secondary winding. The secondary winding consists of three cylinders concentrically covering the primary windings, sidewalls covering all three rods with windings, and two ends - the upper and lower, and the secondary winding is simultaneously part of the tank.

Недостатком устройства является низкий коэффициент полезного действия и высокая металлоемкость.The disadvantage of this device is the low efficiency and high metal consumption.

Известен индукционный нагреватель жидкости (свидетельство на полезную модель RU №21709, МПК6 Н05В 6/10, опубл. 27.01.2002 г.). Индукционный нагреватель жидкости содержит трехфазный трансформатор с ферромагнитным сердечником, с расположенными на стержнях первичной обмоткой и вторичной обмоткой, являющейся камерой нагрева, выполненной пустотелой с входным и выходными патрубками для прохождения нагреваемой жидкости, в которой имеются сквозные каналы с электропроводящими стенками, в каждом из которых расположен стержень трансформатора. Камера нагрева снабжена перемычками из электропроводящего материала, расположенными между сквозными каналами, электрически соединяющими противоположные стенки камеры нагрева и образующими короткозамкнутые контуры вокруг стержней сердечника.Known induction fluid heater (certificate for utility model RU No. 21709, IPC 6 Н05В 6/10, publ. January 27, 2002). The induction fluid heater contains a three-phase transformer with a ferromagnetic core, with a primary winding and a secondary winding located on the rods, which is a heating chamber, made hollow with inlet and outlet pipes for the passage of the heated fluid, in which there are through channels with electrically conductive walls, each of which contains transformer rod. The heating chamber is equipped with jumpers of electrically conductive material located between the through channels electrically connecting the opposite walls of the heating chamber and forming short-circuited contours around the core rods.

Недостатком нагревателя является недостаточный теплосъем, что приводит к перегреву первичной обмотки на крайних стержнях, отсутствие симметрии коэффициентов мощности по фазам, камера не способна держать высокое давление.The disadvantage of the heater is insufficient heat removal, which leads to overheating of the primary winding at the extreme terminals, the lack of symmetry of the power factors in phases, the chamber is not able to hold high pressure.

Известен индукционный нагреватель жидкости (Патент RU №2074529, МПК6 Н05В 6/10, опубл. 27.02.97 г.), который содержит корпус, размещенный в нем трансформатор с многостержневым ферромагнитным сердечником, с расположенной на стержнях многофазной первичной обмоткой, подключаемой к сети переменного тока, и вторичной обмоткой, являющейся теплообменником. Теплообменник выполнен в виде пустотелой камеры с одним нижним входным и одним верхним выходным патрубками для прохождения нагреваемой жидкости. В камере имеются сквозные вертикальные каналы с электропроводящими стенками, в каждом из которых с зазором установлены стержни сердечника трансформатора.Known induction fluid heater (Patent RU No. 2074529, IPC 6 Н05В 6/10, publ. 02.27.97), which contains a housing, a transformer with a multi-rod ferromagnetic core, located on the rods with a multiphase primary winding connected to the network alternating current, and the secondary winding, which is a heat exchanger. The heat exchanger is made in the form of a hollow chamber with one lower inlet and one upper outlet nozzles for the passage of the heated fluid. The chamber has through vertical channels with electrically conductive walls, in each of which transformer core rods are installed with a gap.

Недостатком данного устройства является сложность конструкции и недостаточно высокий коэффициент полезного действия устройства, так как отдает тепло не только в нагреваемую жидкость, но и рассеивает его в окружающую среду.The disadvantage of this device is the design complexity and not high enough efficiency of the device, as it gives off heat not only to the heated fluid, but also dissipates it into the environment.

Известен индуктивно-кондуктивный нагреватель жидкости (Патент RU №2301507, МПК Н05В 6/10, опубл. 20.06.2007 г.), содержащий трансформатор с ферромагнитным сердечником, с расположенными на стержнях сердечника первичной обмоткой и вторичной обмоткой, являющейся камерой нагрева, выполненной пустотелой с входным и выходным патрубками для прохождения нагреваемой жидкости, в которой имеются сквозные каналы с электропроводящими стенками, в каждом из которых с зазором установлен стержень сердечника трансформатора. Камера нагрева разделена на идентичные части по числу стержней сердечника трансформатора, причем указанные входной и выходной патрубки и сквозной канал с установленным в нем стержнем сердечника трансформатора расположены в каждой части камеры нагрева.Known inductive conductive fluid heater (Patent RU No. 2301507, IPC Н05В 6/10, publ. 06/20/2007), containing a transformer with a ferromagnetic core, located on the core rods of the primary winding and the secondary winding, which is a hollow heating chamber with inlet and outlet nozzles for the passage of a heated fluid, in which there are through channels with electrically conductive walls, in each of which a transformer core rod is installed with a gap. The heating chamber is divided into identical parts according to the number of rods of the core of the transformer, the indicated input and output pipes and the through channel with the core of the transformer installed in it are located in each part of the heating chamber.

Нагреватель позволяет снизить материалоемкость и проводить одновременный нагрев двух и более жидкостей, так как патрубки для подачи жидкости и выхода нагретой жидкости выполнены в каждой отдельной камере и не связаны между собой.The heater allows to reduce material consumption and conduct simultaneous heating of two or more liquids, since the nozzles for supplying fluid and the output of the heated fluid are made in each separate chamber and are not interconnected.

Недостатком данного нагревателя является недостаточно высокий срок службы из-за отложения солей, а также высокая материалоемкость из-за раздельной подачи в каждую камеру различных жидкостей, что уменьшает коэффициент полезного действия нагревателя.The disadvantage of this heater is the insufficiently high service life due to salt deposition, as well as the high material consumption due to the separate supply of different liquids to each chamber, which reduces the efficiency of the heater.

Наиболее близким техническим решением является индукционный нагреватель текучих сред (Заявка RU №2006121117, МПК Н05В 6/10, опубл. 10.01.2008 г.), включающий шихтованный трехфазный сердечник из ферромагнитного материала с расположенной на стержнях первичной обмоткой, подключаемой к сети переменного тока, и вторичной электропроводящей обмоткой, являющейся теплообменником для нагреваемой текучей среды, с патрубками для входа и выхода текучей среды. Теплообменник состоит из трех камер для нагрева текучей среды, каждая из которых выполнена из двух цилиндров разного диаметра, установленных концентрично один в другом, соединенных вверху и внизу торцевыми заглушками с образованием герметичной пустотелой камеры для нагрева в ней текучей среды, внутри которых установлены стержни с первичной обмоткой, витки которой расположены в горизонтальной плоскости с воздушным зазором с образованием замкнутого контура вокруг соответствующего стержня сердечника, каждая камера имеет патрубки для входа и выхода текучей среды.The closest technical solution is an induction fluid heater (Application RU No. 2006121117, IPC Н05В 6/10, published January 10, 2008), which includes a charged three-phase core made of ferromagnetic material with a primary winding located on the rods connected to an alternating current main, and a secondary electrically conductive winding, which is a heat exchanger for a heated fluid, with nozzles for the inlet and outlet of the fluid. The heat exchanger consists of three chambers for heating the fluid, each of which is made of two cylinders of different diameters, mounted concentrically one in the other, connected at the top and bottom by end caps to form a sealed hollow chamber for heating the fluid in it, inside which rods with primary winding, the turns of which are located in a horizontal plane with an air gap with the formation of a closed loop around the corresponding core core, each chamber has nozzles for ode and exit fluid.

Патрубки всех трех камер для входа текучей среды присоединены параллельно к общему трубопроводу для подачи одной текучей среды во все три камеры, а патрубки выхода подсоединены параллельно к трубопроводу для выхода нагретой текучей среды.The nozzles of all three chambers for fluid inlet are connected in parallel to the common pipeline for supplying one fluid to all three chambers, and the nozzles of the outlet are connected in parallel to the pipeline for exiting the heated fluid.

Недостатком данного нагревателя является недостаточно высокий коэффициент полезного действия.The disadvantage of this heater is not a high efficiency.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение коэффициента полезного действия и коэффициента мощности индукционного нагревателя и обеспечение возможности его использования в системах с естественной циркуляцией, а также при нагреве до высоких температур текучих сред с принудительной циркуляцией.The problem solved by the invention is to increase the efficiency and power factor of the induction heater and to ensure the possibility of its use in systems with natural circulation, as well as when heating fluids with forced circulation to high temperatures.

Поставленная задача решается с помощью индукционного нагревателя текучих сред, включающего трехфазный трансформатор с ферромагнитным сердечником, с расположенной на стержнях первичной обмоткой, подключаемой к сети переменного тока, и вторичной электропроводящей обмоткой, являющейся теплообменником для нагреваемой текучей среды, состоящим из трех камер для нагрева текучей среды, каждая из которых выполнена из двух цилиндров разного диаметра, установленных концентрично один в другом, соединенных вверху и внизу торцевыми заглушками с образованием герметичной пустотелой камеры для нагрева в ней текучей среды, внутри которых установлены стержни с первичной обмоткой, трубопроводы с патрубками для входа и выхода текучей среды из камер для нагрева.The problem is solved using an induction fluid heater, including a three-phase transformer with a ferromagnetic core, with a primary winding connected to the AC mains located on the rods and a secondary electrically conductive winding, which is a heat exchanger for a heated fluid, consisting of three chambers for heating a fluid , each of which is made of two cylinders of different diameters, mounted concentrically one in the other, connected at the top and bottom with end caps with the formation of an airtight hollow chamber for heating the fluid in it, inside which rods with a primary winding, pipelines with nozzles for entering and leaving the fluid from the chambers for heating are installed.

Трубопровод подачи текучей среды в камеры для нагрева установлен внизу индукционного нагревателя, два патрубка для входа текучей среды соответственно в первую и вторую камеры для нагрева присоединены параллельно друг другу к трубопроводу, конец трубопровода подачи текучей среды присоединен непосредственно к третьей камере для нагрева по ходу подачи текучей среды. Трубопровод выхода текучей среды установлен вверху индукционного нагревателя.A pipeline for supplying fluid to the heating chambers is installed at the bottom of the induction heater, two nozzles for entering the fluid into the first and second chambers for heating are connected to each other in parallel to the pipeline, the end of the fluid supply pipe is connected directly to the third chamber for heating along the fluid supply Wednesday. A fluid outlet pipe is installed at the top of the induction heater.

Конец трубопровода выхода текучей среды присоединен к первой или третьей камере для нагрева, два другие патрубка для выхода текучей среды из камер нагрева присоединены параллельно друг другу к трубопроводу.The end of the fluid outlet pipe is connected to the first or third heating chamber, the other two nozzles for the fluid outlet from the heating chambers are connected in parallel to each other to the pipeline.

Предпочтительно конец трубопровода выхода текучей среды присоединен к первой камере для нагрева, два другие патрубка для выхода текучей среды присоединены ко второй и третьей камерам нагрева.Preferably, the end of the fluid outlet pipe is connected to the first heating chamber, two other fluid outlet pipes are connected to the second and third heating chambers.

Предпочтительно патрубки и конец трубопровода подачи текучей среды установлены на нижних торцевых заглушках камер нагрева, патрубки и конец трубопровода выхода текучей среды установлены на верхних торцевых заглушках камер нагрева.Preferably, the nozzles and the end of the fluid supply pipe are installed on the lower end caps of the heating chambers, the pipes and the end of the fluid outlet pipe are installed on the upper end caps of the heating chambers.

Предпочтительно патрубки и конец трубопровода подачи текучей среды установлены на нижней цилиндрической части камер, касаясь нижних торцевых заглушек камер нагрева, патрубки и конец трубопровода выхода текучей среды установлены на верхней цилиндрической части камер, касаясь верхних торцевых заглушек камер нагрева.Preferably, the nozzles and the end of the fluid supply pipe are installed on the lower cylindrical part of the chambers, touching the lower end caps of the heating chambers, the pipes and the end of the fluid outlet pipe are installed on the upper cylindrical part of the chambers, touching the upper end caps of the heating chambers.

Предпочтительно высота камеры в 8-20 раз больше толщины камеры, образованной цилиндрами разного диаметра.Preferably, the height of the chamber is 8-20 times greater than the thickness of the chamber formed by cylinders of different diameters.

Предпочтительно индукционный нагреватель содержит блок-терморегулятор, который используется для задания температуры нагреваемой текучей среды и включает известные из уровня техники средства.Preferably, the induction heater comprises a temperature controller that is used to set the temperature of the heated fluid and includes means known from the prior art.

Предпочтительно индукционный нагреватель содержит электромагнитный пускатель.Preferably, the induction heater comprises an electromagnetic starter.

Предпочтительно герметичные пустотелые камеры индукционного нагревателя имеют теплоизоляцию.Preferably, the sealed hollow chambers of the induction heater are thermally insulated.

Согласно изобретению предлагается выполнить теплообменник в виде трех пустотелых герметичных цилиндрических камер, образующий замкнутый контур вокруг соответствующего стержня сердечника, объединенных трубопроводами для входа и выхода нагреваемой текучей среды, присоединенными одним концом непосредственно к крайним камерам (к третьей камере - трубопровод подачи текучей среды и к третьей или к первой камере - трубопровод выхода текучей среды), а также с помощью патрубков, присоединенных параллельно друг другу к трубопроводам.According to the invention, it is proposed to make the heat exchanger in the form of three hollow sealed cylindrical chambers, forming a closed loop around the corresponding core rod, connected by pipelines for entering and exiting the heated fluid, connected at one end directly to the extreme chambers (to the third chamber is the fluid supply pipe and to the third or to the first chamber - a fluid outlet pipe), as well as using pipes connected in parallel to each other to the pipelines.

Предлагаемое выполнение индукционного нагревателя позволяет обеспечить равномерно естественную циркуляцию нагреваемой текучей среды и повысить КПД индукционного нагревателя. Кроме этого в предлагаемом индукционном нагревателе значительно уменьшается отложение солей, что увеличивает срок их службы. Кроме этого оптимальным для индукционного нагревателя является использование соотношения высоты камеры к ширине в пределах от 8 до 20.The proposed implementation of the induction heater allows for uniform natural circulation of the heated fluid and increase the efficiency of the induction heater. In addition, the proposed induction heater significantly reduces the deposition of salts, which increases their service life. In addition, it is optimal for an induction heater to use the ratio of the height of the chamber to the width in the range from 8 to 20.

Такая организация движения потока нагреваемой текучей среды через три камеры 3, 4, 5 позволяет автоматизировать поддержание заданных температур нагреваемой текучей среды с помощью известных из уровня техники средств.This organization of the movement of the heated fluid flow through the three chambers 3, 4, 5 allows you to automate the maintenance of the set temperatures of the heated fluid using means known from the prior art.

Предлагаемый индукционный нагреватель показал высокие КПД как при естественной циркуляции, так и при использовании дополнительных насосов, установленных на линии трубопровода 10.The proposed induction heater showed high efficiency both during natural circulation and when using additional pumps installed on the pipeline line 10.

Таким образом, техническим результатом индукционного нагревателя в предлагаемом решении является повышение КПД преобразования электрической энергии в тепловую и коэффициента мощности, а также уменьшение габаритов и расхода материалов, уменьшение отложения солей, увеличение срока службы.Thus, the technical result of the induction heater in the proposed solution is to increase the efficiency of converting electric energy into heat and power factor, as well as reducing the dimensions and consumption of materials, reducing salt deposition, and increasing the service life.

На фиг.1 показана фронтальная проекция индукционного электронагревателя с местным разрезом. На фиг.2 - профильная проекция с местным разрезом. На фиг.3 - общий вид теплообменника индукционного электронагревателя.Figure 1 shows a frontal view of an induction electric heater with a local cut. Figure 2 is a profile projection with a local section. Figure 3 - General view of the heat exchanger induction electric heater.

Предлагаемый индукционный нагреватель содержит плоский сердечник из ферромагнитного материала с тремя стержнями 1 (Фиг.1), на которых намотаны катушки первичной обмотки 2. Катушки соединены с источником переменного тока. Стержни 1 установлены так, что витки катушек 2 первичной обмотки расположены в горизонтальной плоскости с воздушным зазором для охлаждения. Вторичная обмотка представляет собой теплообменник, который выполнен в виде трех герметичных пустотелых цилиндрических камер, первой - 3, второй - 4, третьей - 5, для нагрева в них текучей среды, установленных вокруг соответствующего стержня сердечника 1. На первичной обмотке 2 имеется корпусная изоляция 6. Герметичные пустотелые цилиндрические камеры 3, 4, 5 имеют также теплоизоляцию 7, выполненную на основе боросиликатного стекла. Герметичные цилиндрические камеры 3, 4, 5 имеют одинаковые размеры. Каждая камера выполнена из двух цилиндров разного диаметра - большего диаметра 8, размер которого составляет 280 мм, меньшего диаметра 9, размер которого составляет 200 мм. Толщина L камер (размер верхней и нижней торцевой заглушки 12) в этом случае составляет 40 мм. Высота Н камер 3, 4, 5 составляет 534 мм, а отношение высоты камеры к толщине камеры составляет 13,35 (Фиг.2). Камеры 3, 4, 5 установлены параллельно друг другу и концентрично стержням 1 с первичной обмоткой 2.The proposed induction heater contains a flat core of ferromagnetic material with three rods 1 (Figure 1), on which coils of the primary winding 2 are wound. The coils are connected to an AC source. The rods 1 are installed so that the turns of the coils 2 of the primary winding are located in a horizontal plane with an air gap for cooling. The secondary winding is a heat exchanger, which is made in the form of three sealed hollow cylindrical chambers, the first - 3, second - 4, third - 5, for heating the fluid in them, installed around the corresponding core core 1. On the primary winding 2 there is a shell insulation 6 Sealed hollow cylindrical chambers 3, 4, 5 also have thermal insulation 7, made on the basis of borosilicate glass. Sealed cylindrical chambers 3, 4, 5 have the same dimensions. Each chamber is made of two cylinders of different diameters - a larger diameter 8, the size of which is 280 mm, a smaller diameter 9, the size of which is 200 mm. The thickness L of the chambers (the size of the upper and lower end caps 12) in this case is 40 mm. The height H of the chambers 3, 4, 5 is 534 mm, and the ratio of the height of the chamber to the thickness of the chamber is 13.35 (Figure 2). Chambers 3, 4, 5 are installed parallel to each other and concentrically to the rods 1 with the primary winding 2.

Индукционный нагреватель текучих сред имеет трубопровод 10 подачи текучей среды в камеры 3, 4, 5 для нагрева, который установлен внизу индукционного нагревателя, трубопровод 11 выхода текучей среды установлен вверху нагревателя.The induction fluid heater has a pipe 10 for supplying fluid to the chambers 3, 4, 5 for heating, which is installed at the bottom of the induction heater, a pipe 11 for the outlet of the fluid is installed at the top of the heater.

Трубопровод 10 имеет два патрубка 13 и 14 для входа текучей среды соответственно в первую камеру 3 и вторую камеру 4 для нагрева, и конец 15, непосредственно соединенный с камерой 5, установленные в нижней цилиндрической части камер, касаясь нижних торцевых заглушек 12 (Фиг.3). Патрубки 13, 14 присоединены параллельно друг другу к трубопроводу 10. Конец 15 трубопровода 10 присоединен путем плавного изгиба его к третьей камере 5 для нагрева по ходу подачи текучей среды. Конец 16 трубопровода 11 выхода текучей среды присоединен путем плавного изгиба к первой камере для нагрева 3, а два патрубка 17, 18 для выхода текучей среды соответственно из второй 4 и третьей камер 5 присоединены параллельно к трубопроводу 11 и установлены в верхней цилиндрической части камер, касаясь верхних торцевых заглушек 12 (Фиг.3).The pipeline 10 has two nozzles 13 and 14 for fluid inlet into the first chamber 3 and the second chamber 4 for heating, and the end 15, directly connected to the chamber 5, installed in the lower cylindrical part of the chambers, touching the lower end caps 12 (Figure 3 ) The nozzles 13, 14 are connected in parallel to each other to the pipeline 10. The end 15 of the pipeline 10 is connected by smoothly bending it to the third chamber 5 for heating along the fluid supply. The end 16 of the fluid outlet pipe 11 is connected by smooth bending to the first heating chamber 3, and two nozzles 17, 18 for fluid exit from the second 4 and third chambers 5 are connected in parallel to the pipe 11 and are installed in the upper cylindrical part of the chambers upper end caps 12 (Figure 3).

Таким образом, камеры для теплонагрева объединены трубопроводами 10 и 11 и патрубками, присоединенными к ним, для подачи и выхода нагреваемой текучей среды.Thus, the chambers for heat heating are combined by pipelines 10 and 11 and pipes connected to them, for supplying and exiting the heated fluid.

Предлагаемый индукционный нагреватель работает следующим образом.The proposed induction heater operates as follows.

После заполнения камер 3, 4, 5 нагреваемой текучей средой с помощью трубопровода 10 первичная обмотка 2 подключается к сети трехфазного тока с помощью электромагнитного пускателя, задается необходимая температура нагрева с помощью блока-термморегулятора.After filling chambers 3, 4, 5 with a heated fluid using a pipeline 10, the primary winding 2 is connected to a three-phase current network using an electromagnetic starter, the required heating temperature is set using the temperature control unit.

В ферромагнитном сердечнике со стержнями 1 создается переменный магнитный поток, с которым индуктивно связана каждая цилиндрическая камера 3, 4, 5, с образованием замкнутого контура вокруг соответствующего стержня сердечника 1. Под воздействием этих потоков (переменных во времени) в поверхностях цилиндров 8 и 9 индуцируются токи, вызывающие их нагрев. Тепло от нагретых поверхностей цилиндров 8 и 9 передается текучей среде, поступающей в три герметичные камеры 3, 4, 5 по трубопроводу 10 и вытекающей через трубопровод 11.In the ferromagnetic core with the rods 1, an alternating magnetic flux is created, with which each cylindrical chamber 3, 4, 5 is inductively connected, with the formation of a closed loop around the corresponding core rod 1. Under the influence of these fluxes (time-varying), the surfaces of the cylinders 8 and 9 are induced currents causing them to heat up. Heat from the heated surfaces of the cylinders 8 and 9 is transferred to the fluid entering the three sealed chambers 3, 4, 5 through the pipe 10 and flowing out through the pipe 11.

Предлагаемый индукционный нагреватель позволяет повысить коэффициент полезного действия и коэффициент мощности индукционного нагревателя и обеспечить возможности его использования в системах с естественной циркуляцией, а также при нагреве до высоких температур текучих сред с принудительной циркуляцией и увеличивает срок службы.The proposed induction heater allows to increase the efficiency and power factor of the induction heater and to provide the possibility of its use in systems with natural circulation, as well as when heating fluids with forced circulation to high temperatures and increases the service life.

Claims (8)

1. Индукционный нагреватель текучих сред, включающий трехфазный трансформатор с ферромагнитным сердечником, с расположенной на стержнях первичной обмоткой, подключаемой к сети переменного тока и вторичной электропроводящей обмоткой, являющейся теплообменником для нагреваемой текучей среды, состоящим из трех камер для нагрева текучей среды, каждая из которых выполнена из двух цилиндров разного диаметра, установленных концентрично один в другом, соединенных вверху и внизу торцевыми заглушками с образованием герметичной пустотелой камеры для нагрева в ней текучей среды, внутри которых установлены стержни с первичной обмоткой, трубопроводы с патрубками для входа и выхода текучей среды из камер для нагрева, отличающийся тем, что трубопровод подачи текучей среды в камеры для нагрева установлен внизу индукционного нагревателя, два патрубка для входа текучей среды соответственно в первую и вторую камеры для нагрева присоединены параллельно друг другу к трубопроводу, конец трубопровода подачи текучей среды присоединен непосредственно к третьей камере для нагрева по ходу подачи текучей среды, трубопровод выхода текучей среды установлен вверху индукционного нагревателя, конец трубопровода выхода текучей среды присоединен к первой или третьей камерам для нагрева, два другие патрубка для выхода текучей среды из камер нагрева присоединены параллельно друг другу к трубопроводу выхода текучей среды.1. An induction fluid heater, including a three-phase transformer with a ferromagnetic core, with a primary winding located on the rods, connected to an AC network and a secondary electrically conductive winding, which is a heat exchanger for a heated fluid, consisting of three chambers for heating the fluid, each of which made of two cylinders of different diameters, mounted concentrically one in the other, connected at the top and bottom by end caps with the formation of a tight hollow chamber A chamber for heating a fluid in it, inside which rods with a primary winding are installed, pipelines with nozzles for entering and leaving the fluid from the chambers for heating, characterized in that the pipeline for supplying fluid to the chambers for heating is installed at the bottom of the induction heater, two nozzles for the fluid inlet into the first and second heating chambers, respectively, are connected parallel to each other to the pipeline, the end of the fluid supply pipe is connected directly to the third heating chamber along the way fluid supply, a fluid outlet pipe is installed at the top of the induction heater, the end of the fluid outlet pipe is connected to the first or third chambers for heating, the other two nozzles for the fluid outlet from the heating chambers are connected in parallel to each other to the fluid outlet pipe. 2. Индукционный нагреватель по п.1, отличающийся тем, что конец трубопровода выхода текучей среды присоединен к первой камере для нагрева, два другие патрубка для выхода текучей среды присоединены ко второй и третьей камерам нагрева.2. The induction heater according to claim 1, characterized in that the end of the fluid outlet pipe is connected to the first heating chamber, two other fluid outlet pipes are connected to the second and third heating chambers. 3. Индукционный нагреватель по п.1, отличающийся тем, что патрубки и конец трубопровода подачи текучей среды установлены на нижних торцевых заглушках камер нагрева, патрубки и конец трубопровода выхода текучей среды установлены на верхних торцевых заглушках камер нагрева.3. The induction heater according to claim 1, characterized in that the nozzles and the end of the fluid supply pipe are installed on the lower end caps of the heating chambers, the pipes and the end of the fluid outlet pipe are installed on the upper end caps of the heating chambers. 4. Индукционный нагреватель по п.1, отличающийся тем, что патрубки и конец трубопровода подачи текучей среды установлены на нижней цилиндрической части камер, касаясь нижних торцевых заглушек камер нагрева, патрубки и конец трубопровода выхода текучей среды установлены на верхней цилиндрической части камер, касаясь верхних торцевых заглушек камер нагрева.4. The induction heater according to claim 1, characterized in that the nozzles and the end of the fluid supply pipe are installed on the lower cylindrical part of the chambers, touching the lower end caps of the heating chambers, the pipes and the end of the fluid outlet pipe are installed on the upper cylindrical part of the chambers, touching the upper cylindrical part end caps of heating chambers. 5. Индукционный нагреватель по п.1, отличающийся тем, что высота камеры в 8-20 раз больше толщины камеры, образованной цилиндрами разного диаметра.5. The induction heater according to claim 1, characterized in that the height of the chamber is 8-20 times greater than the thickness of the chamber formed by cylinders of different diameters. 6. Индукционный нагреватель по п.1, отличающийся тем, что содержит блок-терморегулятор.6. The induction heater according to claim 1, characterized in that it contains a temperature control unit. 7. Индукционный нагреватель по п.1, отличающийся тем, что содержит электромагнитный пускатель.7. The induction heater according to claim 1, characterized in that it contains an electromagnetic starter. 8. Индукционный нагреватель по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что герметичные пустотелые камеры имеют теплоизоляцию. 8. An induction heater according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the sealed hollow chambers are insulated.
RU2008121130/09A 2008-05-26 2008-05-26 Fluid medium induction heater RU2371889C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008121130/09A RU2371889C1 (en) 2008-05-26 2008-05-26 Fluid medium induction heater

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008121130/09A RU2371889C1 (en) 2008-05-26 2008-05-26 Fluid medium induction heater

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2371889C1 true RU2371889C1 (en) 2009-10-27

Family

ID=41353308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008121130/09A RU2371889C1 (en) 2008-05-26 2008-05-26 Fluid medium induction heater

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2371889C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2625719C2 (en) * 2015-09-07 2017-07-18 Лев Захарович Дударев Induction liquid heater
RU2694890C1 (en) * 2018-12-06 2019-07-18 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" Liquid electric heater
RU206564U1 (en) * 2021-01-15 2021-09-17 Общество с ограниченной ответственностью "Альтернативная энергия" INDUCTION FLUID HEATER
RU2770911C1 (en) * 2021-07-23 2022-04-25 Владислав Александрович Бардокин Induction fluid heater
RU2782956C1 (en) * 2022-03-09 2022-11-07 Владислав Александрович Бардокин Fluid induction heater

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2625719C2 (en) * 2015-09-07 2017-07-18 Лев Захарович Дударев Induction liquid heater
RU2694890C1 (en) * 2018-12-06 2019-07-18 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" Liquid electric heater
RU206564U1 (en) * 2021-01-15 2021-09-17 Общество с ограниченной ответственностью "Альтернативная энергия" INDUCTION FLUID HEATER
RU2770911C1 (en) * 2021-07-23 2022-04-25 Владислав Александрович Бардокин Induction fluid heater
RU2782956C1 (en) * 2022-03-09 2022-11-07 Владислав Александрович Бардокин Fluid induction heater
RU2797032C1 (en) * 2022-04-12 2023-05-31 Владислав Александрович Бардокин Fluid induction heater
RU223969U1 (en) * 2023-10-29 2024-03-11 Общество с ограниченной ответственностью "Альтернативная энергия" INDUCTION FLUID HEATER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2371889C1 (en) Fluid medium induction heater
WO2023033613A1 (en) Combined heat exchanger and joule heat generator using induction heating
KR101787626B1 (en) Boiler system using transformer
RU2400944C1 (en) Vortex induction heater and heating device for premises
RU80085U1 (en) FLUID INDUCTION HEATER
CN104474903A (en) Electromagnetic heating apparatus and hemodialysis ultrapure water preparation system
KR101966400B1 (en) Boiler using a magnetic induction heat
RU138284U1 (en) INDUCTION LIQUID HEATER
RU93507U1 (en) INDUCTION LIQUID HEATER
RU2301507C2 (en) Inductive-conductive liquid heater
RU2797032C1 (en) Fluid induction heater
RU86832U1 (en) FLUID INDUCTION HEATER
CN103118446A (en) Electric heater main body structure used for heating liquid and manufacturing method thereof
CN102072556A (en) Electromagnetic water heater
RU2667515C1 (en) Induction fluid heater
CN206469479U (en) Heater and the heating boiler with the heater
RU203050U1 (en) Single-capacity induction heater for liquids
CN201672801U (en) Heating furnace with fast combined coils
RU2006121117A (en) FLUID INDUCTION HEATER
RU2782956C1 (en) Fluid induction heater
CN106322743A (en) Electromagnetic heating device
CN212463548U (en) Three-dimensional labyrinth electromagnetic heater
RU2074529C1 (en) Induction electric heater for liquid
RU124470U1 (en) LIQUID INDUCTION HEATING DEVICE
CN211827049U (en) Fluid temperature control supply control device

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20160412

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20181107

Effective date: 20181107