RU2650996C1 - Electric steam generator - Google Patents

Electric steam generator Download PDF

Info

Publication number
RU2650996C1
RU2650996C1 RU2017122199A RU2017122199A RU2650996C1 RU 2650996 C1 RU2650996 C1 RU 2650996C1 RU 2017122199 A RU2017122199 A RU 2017122199A RU 2017122199 A RU2017122199 A RU 2017122199A RU 2650996 C1 RU2650996 C1 RU 2650996C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steam generator
electric steam
generator according
annular
metal
Prior art date
Application number
RU2017122199A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Михайлович Шипилов
Айрат Альбертович Фазлыев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "В-Плазма"
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=61977095&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2650996(C1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "В-Плазма" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "В-Плазма"
Priority to RU2017122199A priority Critical patent/RU2650996C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2650996C1 publication Critical patent/RU2650996C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/28Methods of steam generation characterised by form of heating method in boilers heated electrically
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02Induction heating
    • H05B6/10Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications

Abstract

FIELD: power engineering.
SUBSTANCE: invention relates to devices for converting electrical energy into thermal energy and for creating heat exchange. Electric steam generator, which includes electric transformers, having metal stacked cores, designed to create a closed magnetic field in them, primary windings located on the cores and electrically isolated from them, common tubular secondary winding located in the magnetic field in isolated and compressing all the racks of the metal stacked cores, intertubular connecting the nearest points, and annular ones connecting the remote points, bridges of the surfaces of the common secondary tubular winding in a plane that is perpendicular to its axis, as well as means for forcing liquid through an internal cavity of the common secondary tubular winding, secondary tubular winding is divided into sections that cover each rack of metal stacked cores of the transformers with electric inter-tubular and over-tubular bridges and are independent short-circuited electromagnetic circuits, and the transformers are multi-phase.
EFFECT: invention is aimed at increasing the heat generation per unit time for water heating and converting it into steam.
13 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам преобразования электрической энергии в тепловую и для создания теплообмена. Оно может быть использовано при нагреве жидкостей, например, в системах отопления и горячего пароводоснабжения производственных и жилых объектов, а также в других областях, где требуется нагрев и испарение текучих сред.The invention relates to a device for converting electrical energy into heat and to create heat transfer. It can be used for heating liquids, for example, in heating systems and hot steam supply of industrial and residential facilities, as well as in other areas where heating and evaporation of fluids is required.

На данный момент из уровня техники известен электрический парогенератор, включающий электрический однофазный трансформатор, имеющий наборный металлический сердечник, предназначенный для создания замкнутого магнитного поля, первичную обмотку, расположенную на сердечнике и электрически изолированную от него, трубчатую вторичную обмотку, расположенную изолированно в магнитном поле. Этот электрический парогенератор включает также перемычку, соединенную наружно с витками трубчатой вторичной обмотки и предназначенную для создания короткого замыкания витков трубчатой вторичной обмотки. Вместе с тем электрический парогенератор содержит необходимые средства для принудительной подачи жидкости через внутреннюю полость трубчатой вторичной обмотки (US 1,999,446). Но описанный электрический парогенератор не позволяет вырабатывать достаточное количество тепловой энергии в единицу времени для нагрева воды и преобразования ее в пар.At the moment, an electric steam generator is known from the prior art, including an electric single-phase transformer having a stacked metal core designed to create a closed magnetic field, a primary winding located on the core and electrically isolated from it, a tubular secondary winding located isolated in a magnetic field. This electric steam generator also includes a jumper connected externally to the turns of the tubular secondary winding and designed to create a short circuit of the turns of the tubular secondary winding. However, the electric steam generator contains the necessary means for the forced supply of fluid through the inner cavity of the tubular secondary winding (US 1,999,446). But the described electric steam generator does not allow to generate a sufficient amount of thermal energy per unit time for heating water and converting it into steam.

Задача, которую поставил перед собой разработчик нового электрического парогенератора, состояла в создании такого парогенератора, который позволил бы увеличить производительность пара при одновременном снижении металлоемкости и габаритных размеров парогенератора. Техническим результатом, достигнутым в процессе решения поставленной перед разработчиком задачи, явилась возможность увеличить выработку тепловой энергии в единицу времени для нагрева воды и преобразования ее в пар.The task set by the developer of the new electric steam generator was to create a steam generator that would increase steam productivity while reducing the metal consumption and overall dimensions of the steam generator. The technical result achieved in the process of solving the task set before the developer was the opportunity to increase the production of thermal energy per unit time for heating water and converting it into steam.

Сущность заявленного изобретения состоит в том, что в электрическом парогенераторе, включающем электрические трансформаторы, имеющие наборные металлические сердечники, предназначенные для создания замкнутого магнитного поля в них, первичные обмотки, расположенные на сердечниках и электрически изолированных от них, общую трубчатую вторичную обмотку, расположенную в магнитном поле изолированно и охватывающую все стойки наборных металлических сердечников трансформаторов, межтрубные, соединяющие ближайшие точки, и надтрубные, соединяющие удаленные точки, перемычки поверхностей общей вторичной трубной обмотки в плоскости, перпендикулярной ее оси, а также средства для принудительной подачи жидкости через внутреннюю полость общей вторичной трубчатой обмотки, вторичная трубчатая обмотка разделена на участки, охватывающие каждую стойку наборных металлических сердечников трансформаторов, электрическими межтрубными и надтрубными перемычками и представляющие собой независимые короткозамкнутые электромагнитные контуры, а трансформаторы выполнены многофазными. Вместе с тем трансформаторы выполнены трехфазными. Кроме того, общая вторичная трубчатая обмотка состоит из пакета параллельно связанных труб. Вместе с тем участки, представляющие собой электромагнитные контуры, общей вторичной трубчатой обмотки выполнены разной электрической проводимости. Кроме того, трубы участков, представляющих собой электромагнитные контуры, общей вторичной трубчатой обмотки выполнены разных диаметров. Вместе с тем на каждом участке, представляющем собой электромагнитные контуры, установлены датчики температуры. Также надтрубные перемычки изготовлены в виде металлических полуколец. Вместе с тем надтрубные перемычки, изготовленные в виде металлических полуколец, выполнены шириной от одной пятой до четверти диаметра соединяемых труб. Помимо прочего надтрубные перемычки изготовлены в виде металлических дуг. Вместе с тем надтрубные перемычки изготовлены в виде металлических скоб. Помимо прочего межтрубные перемычки изготовлены в виде металлических сфер. Вместе с тем межтрубные перемычки изготовлены в виде металлических полых цилиндров. Помимо прочего межтрубные перемычки изготовлены в виде металлических сплошных цилиндров.The essence of the claimed invention lies in the fact that in an electric steam generator including electric transformers having type-setting metal cores designed to create a closed magnetic field in them, primary windings located on the cores and electrically isolated from them, a common tubular secondary winding located in the magnetic the field is isolated and covering all racks of type-setting metal cores of transformers, annular, connecting the nearest points, and annular, connecting remote points, jumpers of the surfaces of the common secondary tubular winding in a plane perpendicular to its axis, as well as means for forcing fluid through the internal cavity of the common secondary tubular winding, the secondary tubular winding is divided into sections covering each rack of stacked metal transformer cores, electric annular and annular jumpers and representing independent short-circuited electromagnetic contours, and transformers are made multiphase. However, the transformers are made three-phase. In addition, the common secondary tubular winding consists of a stack of pipes connected in parallel. At the same time, the sections representing electromagnetic circuits of the common secondary tubular winding are made of different electrical conductivity. In addition, the pipe sections representing electromagnetic circuits of the common secondary tubular winding are made of different diameters. At the same time, temperature sensors are installed in each section representing electromagnetic circuits. Also, the annular bridges are made in the form of metal half rings. At the same time, the annular bridges made in the form of metal half rings are made from one fifth to a quarter of the diameter of the connected pipes. Among other things, the annular bridges are made in the form of metal arcs. However, the annular bridges are made in the form of metal staples. Among other things, annular bridges are made in the form of metal spheres. However, the annular bridges are made in the form of metal hollow cylinders. Among other things, annular bridges are made in the form of solid metal cylinders.

Доказательства возможности осуществления нового электрического парогенератора с реализацией указанного назначения приводятся ниже на конкретном примере электрического парогенератора. Этот характерный пример реализации конкретного электрического парогенератора согласно предлагаемому изобретению ни в коей мере не ограничивает объем его правовой защиты. В этом примере дана лишь конкретная иллюстрация нового электрического парогенератора.Evidence of the feasibility of a new electric steam generator with the implementation of this purpose is given below on a specific example of an electric steam generator. This characteristic example of the implementation of a specific electric steam generator according to the invention does not in any way limit the scope of its legal protection. In this example, only a specific illustration is given of a new electric steam generator.

Изобретение поясняется графически, где:The invention is illustrated graphically, where:

на фиг. 1 показан общий вид трехфазного электрического парогенератора (аксонометрия);in FIG. 1 shows a general view of a three-phase electric steam generator (axonometry);

на фиг. 2 - трубчатая вторичная обмотка (аксонометрия);in FIG. 2 - tubular secondary winding (axonometry);

на фиг. 3 - сечение А-А фиг. 2.in FIG. 3 is a section AA of FIG. 2.

В данном конкретном примере электрический парогенератор состоит из двух трехфазных трансформаторов 1, которые включают наборные металлические сердечники 2, имеющие горизонтальную и вертикальную части. Вертикальная часть металлических сердечников 2 сконструирована в виде стоек 3. На стойках 3 металлических сердечников 2 этих трехфазных трансформаторов расположены изолированные от них первичные обмотки 4. Общая для названных двух трехфазных трансформаторов 1 вторичная трубчатая обмотка 5 выполнена из сплошной медной трубы и имеет подводящий 6 и отводящий 7 патрубки. Общая вторичная трубчатая обмотка 5 электрического парогенератора изолирована в магнитном поле и свернута так, что охватывает все стойки 3 наборных металлических сердечников 2 обоих трансформаторов 1 в виде змеевика. Вместе с тем общая вторичная трубчатая обмотка 5 снабжена датчиками температуры 8 и электрическими перемычками: надтрубными 9 и межтрубными 10. Надтрубные 9 электрические перемычки соединяют наиболее удаленные точки, а межтрубные 10 соединяют ближайшие точки поверхностей общей вторичной трубной обмотки 5 в плоскости, перпендикулярной ее оси. Надтрубные 9 электрические перемычки изготовлены в виде, например, металлических дуг, полуколец или скоб, а межтрубные 10 в виде, например, металлических сфер или имеющих форму цилиндров, сплошных или полых. Межтрубные 10 электрические перемычки в виде металлических сфер предназначены для точечного контакта с замыкаемыми трубами, а в виде имеющих форму сплошных или полых цилиндров для линейчатого контакта между трубами. Как показали экспериментальные исследования, такой способ замыкания общей вторичной трубчатой обмотки 5 позволяет наводить индукционные токи большой величины от 3900 А и выше. Токи такой величины необходимы для получения пара для промышленных целей в количестве от 100 кг в час до 2-х тонн в час. В этом случае в качестве материала вторичной трубчатой обмотки 5 необходимо использовать материал максимальной электропроводности, например медь и ее сплавы. В данном конкретном случае конструктивно надтрубная 9 перемычка выполнена в виде полукольца шириной от одной пятой до четверти диаметра соединяемых труб. Это наиболее оптимальные размеры для конкретного примера. Эксперименты показали, что только такой способ замыкания общей вторичной трубчатой обмотки 5 позволяет наводить индукционные токи такой величины, которые необходимы для создания тока плотностью свыше 60 А/мм. И в этом случае возможно получение в камере парообразования пара в количестве, необходимом для промышленных целей. В частности, общая вторичная трубчатая обмотка 5 может состоять из участков разной электрической проводимости и диаметров. Благодаря надтрубным 9 и межтрубным 10 перемычкам общая вторичная трубчатая обмотка 5 электрически разделена на участки, представляющие собой независимые короткозамкнутые электромагнитные контуры, которые охватывают стойки 3 наборных металлических сердечников 2 и которые создают магнитную индукцию. Разная электрическая проводимость и разные диаметры на отдельных участках общей вторичной трубчатой обмотки 5 требуются для управления и регулировки выработки необходимого количества тепловой энергии, предназначенной для нагрева воды и превращения ее в пар. Независимые короткозамкнутые электромагнитные контуры позволяют резко увеличить количество получаемой тепловой энергии.In this particular example, an electric steam generator consists of two three-phase transformers 1, which include stacked metal cores 2 having horizontal and vertical parts. The vertical part of the metal cores 2 is designed in the form of racks 3. On the racks 3 of the metal cores 2 of these three-phase transformers, primary windings 4 are isolated from them. Common for these two three-phase transformers 1, the secondary tubular winding 5 is made of a solid copper pipe and has a lead 6 and a lead 7 nozzles. The common secondary tubular winding 5 of the electric steam generator is isolated in a magnetic field and folded so that it covers all racks 3 of the stacked metal cores 2 of both transformers 1 in the form of a coil. At the same time, the common secondary tubular winding 5 is equipped with temperature sensors 8 and electric jumpers: the annular 9 and the annular 10. The annular 9 electric jumpers connect the farthest points, and the annular 10 connect the closest points on the surfaces of the common secondary winding 5 in a plane perpendicular to its axis. The annular 9 electric jumpers are made in the form of, for example, metal arcs, half rings or staples, and the annular 10 in the form of, for example, metal spheres or cylindrical, solid or hollow. The annular 10 electric jumpers in the form of metal spheres are designed for point contact with lockable pipes, and in the form of solid or hollow cylinders for linear contact between the pipes. As experimental studies have shown, this method of shorting the common secondary tubular winding 5 allows inducing induction currents of large magnitude from 3900 A and above. Currents of this magnitude are necessary to produce steam for industrial purposes in an amount from 100 kg per hour to 2 tons per hour. In this case, as the material of the secondary tubular winding 5, it is necessary to use a material of maximum electrical conductivity, for example, copper and its alloys. In this particular case, the structurally annular 9 jumper is made in the form of a half ring with a width from one fifth to a quarter of the diameter of the connected pipes. These are the most optimal sizes for a specific example. The experiments showed that only such a method of closing the common secondary tubular winding 5 allows inducing induction currents of such magnitude that are necessary to create a current with a density of more than 60 A / mm. And in this case, it is possible to obtain steam in the chamber in the amount of steam necessary for industrial purposes. In particular, the common secondary tubular winding 5 may consist of sections of different electrical conductivity and diameters. Thanks to the annular 9 and annular 10 jumpers, the common secondary tubular winding 5 is electrically divided into sections, which are independent short-circuited electromagnetic circuits that span the racks 3 of the stacked metal cores 2 and which create magnetic induction. Different electrical conductivity and different diameters in separate sections of the common secondary tubular winding 5 are required to control and adjust the generation of the required amount of thermal energy designed to heat the water and turn it into steam. Independent short-circuited electromagnetic circuits can dramatically increase the amount of thermal energy received.

Таким образом, каждый участок общей вторичной трубчатой обмотки 5, охватывающий стойки 3 наборных металлических сердечников 2 трехфазных трансформаторов 1 от подводящего до отводящего патрубков, разделен на контуры электрическими перемычками 9 и 10. Благодаря этому, а также благодаря применению трехфазных трансформаторов внутренняя полость вторичной трубчатой обмотки 5 от подводящего 6 до отводящего 7 патрубков будет представлять собой собственно камеру парообразования. В наборных металлических сердечниках 2 каждого контура индуцируется магнитное поле одинакового направления. Подбором электрических параметров короткозамкнутых контуров, влияющих на нагрев трубы, во внутренней полости вторичной трубчатой обмотки 5, относящейся к каждому такому контуру, обеспечивают термодинамические условия, соответствующие фазам перехода воды в парообразное состояние в так называемом прямоточном электрическом парогенераторе. Для повышения теплоаккумулирующей способности камеры парообразования вторичная трубчатая обмотка 5 может состоять из пакета параллельно связанных труб, уложенных описанным выше образом.Thus, each section of the common secondary tubular winding 5, covering the racks 3 of stacked metal cores 2 of three-phase transformers 1 from the inlet to the outlet pipes, is divided into circuits by electric jumpers 9 and 10. Due to this, and also due to the use of three-phase transformers, the internal cavity of the secondary tubular winding 5 from the inlet 6 to the outlet 7 pipes will be the actual vaporization chamber. In the stacked metal cores 2 of each circuit, a magnetic field of the same direction is induced. The selection of the electrical parameters of the short-circuited circuits that affect the heating of the pipe in the inner cavity of the secondary tubular winding 5, related to each such circuit, provides thermodynamic conditions corresponding to the phases of the transition of water to a vapor state in the so-called direct-flow electric steam generator. To increase the heat storage capacity of the vaporization chamber, the secondary tubular winding 5 may consist of a stack of pipes connected in parallel, laid in the manner described above.

Работает описанный электрический парогенератор следующим образом. Вначале обеспечивают движение воды путем подачи ее под давлением через подводящий патрубок 6 во внутреннюю полость общей вторичной трубчатой обмотки 5. Затем первичные обмотки 4 трехфазных трансформаторов 1 подключают к сети переменного тока. В результате этого первичные обмотки 4 индуцируют в наборных металлических сердечниках 2 переменный магнитный поток. Под действием переменного магнитного потока участки общей вторичной трубчатой обмотки 5, которые ограничены короткозамкнутыми электрическими надтрубными 9 и межтрубными 10 перемычками, становятся независимыми короткозамкнутыми электромагнитными контурами, которые охватывают магнитный поток в сердечниках 2. Электрические перемычки в виде, например, металлических полуколец 9 и металлических сфер 10 создают безопасное короткое замыкание в каждом независимом контуре витков общей вторичной трубчатой обмотки 5, способное проводить переменный ток большой величины. В общей вторичной трубчатой обмотке 5 возникает электрический ток величиной от 3900 А и выше, достаточной для нагрева воды и превращения ее в пар. Электрический ток такой величиной необходим для эффективной работы парогенератора и выработки им промышленно необходимого количества пара. Под действием электрического тока такой величины происходит нагрев независимых короткозамкнутых электромагнитных контуров общей вторичной трубчатой обмотки 5. В данном случае это дает возможность как бы удлинить общую вторичную трубчатую обмотку 5. Вместе с тем трехфазные трансформаторы при прочих одинаковых показателях равномерно нагружают электрическую сеть и имеют провода меньшего сечения по сравнению с однофазными. Кроме этого трехфазные трансформаторы имеют первичные обмотки меньших размеров по сравнению с первичными обмотками однофазных трансформаторов такой же мощности. А удлинение общей вторичной трубчатой обмотки 5 дает увеличение ее теплоаккумулирующей способности. И как следствие дает увеличение площади теплообмена внутренней полости за счет удлинения вторичной трубчатой обмотки 5 и приводит к уменьшению количества осадков в пароводяном тракте вторичной трубчатой обмотки 5. Одновременно тепловая энергия переходит к воде, движущейся во внутренней полости общей вторичной трубчатой обмотки 5. Здесь же происходит испарение воды и полученный пар выходит через отводящий патрубок 7.The described electric steam generator operates as follows. First, the movement of water is ensured by supplying it under pressure through the inlet pipe 6 to the internal cavity of the common secondary tubular winding 5. Then, the primary windings 4 of the three-phase transformers 1 are connected to an alternating current network. As a result of this, the primary windings 4 induce an alternating magnetic flux in the stacked metal cores 2. Under the action of an alternating magnetic flux, sections of the common secondary tubular winding 5, which are limited by short-circuited electrical annular 9 and annular 10 jumpers, become independent short-circuited electromagnetic circuits that enclose the magnetic flux in the cores 2. Electric jumpers in the form, for example, of metal half rings 9 and metal spheres 10 create a safe short circuit in each independent loop circuit of the common secondary tubular winding 5, capable of conducting changes first high current. In a common secondary tubular winding 5, an electric current of a magnitude of 3900 A or higher occurs, sufficient to heat the water and turn it into steam. An electric current of this magnitude is necessary for the efficient operation of the steam generator and the generation of the industrially necessary amount of steam by it. Under the influence of an electric current of this magnitude, the independent short-circuited electromagnetic circuits of the common secondary tubular winding 5 are heated. In this case, this makes it possible to extend the common secondary tubular winding 5. At the same time, three-phase transformers, with other identical indicators, uniformly load the electric network and have smaller wires sections in comparison with single-phase. In addition, three-phase transformers have primary windings of smaller sizes compared to the primary windings of single-phase transformers of the same power. And the lengthening of the total secondary tubular winding 5 gives an increase in its heat storage capacity. And as a result, it gives an increase in the heat transfer area of the inner cavity due to the elongation of the secondary tubular winding 5 and leads to a decrease in the amount of precipitation in the steam-water path of the secondary tubular winding 5. At the same time, the thermal energy passes to the water moving in the inner cavity of the common secondary tubular winding 5. Here evaporation of water and the resulting steam leaves through the outlet pipe 7.

Дополнительные доказательства того, что задача, которую поставили перед собой разработчики нового электрического парогенератора, решена, а именно, что новый электрический парогенератор позволяет увеличить производительность пара при одновременном снижении его габаритных размеров и металлоемкости, приводятся ниже на конкретном эксперименте, проведенном авторами изобретения. Кроме того, нижеприведенный эксперимент доказывает, что технический результат в процессе решения поставленной перед разработчиками задачи достигнут, а именно, что увеличивается выработка тепловой энергии в единицу времени для нагрева воды и преобразования ее в пар. Были разработаны и испытаны два электрических парогенератора, оба состоящие из двух трансформаторов с общей вторичной трубчатой обмоткой из медной трубы диаметром 22 мм, охватывающей все стойки обоих трансформаторов. Оба электрические парогенераторы потребляли от сети одинаковый ток 130 А с одинаковым напряжением в 380 В. Первый электрический парогенератор имел в своей конструкции однофазный трансформатор, а другой - трехфазный, согласно с технической сущностью, отображенной в формуле изобретения. Первый электрический парогенератор имел мощность 50 КВт и его габаритные размеры составляли в мм. 572×490×375, причем его первичные катушки были из медной шины S32. А второй электрический парогенератор согласно технической сущности, отображенной в формуле изобретения, имел мощность 65 КВт. Его габаритные размеры составляли в мм 600×426×300, а первичные катушки были из шины S14. Давление воды на входном патрубке у обоих электрических парогенераторов составляло 15 бар, а температура входной воды 20°С. Результаты испытаний показали, что первый электрический парогенератор мощностью 50 КВт произвел 200 кг пара/час с коэффициентом сухости пара 30%, а второй парогенератор мощностью 65 КВт произвел 250 кг пара/час с коэф. сухости 40%, при этом второй электрический парогенератор занимает объем, в 1,37 раза меньше, чем первый. При этом удельная мощность второго электрического парогенератора по сравнению с электрическим парогенератором возросла в 1,78 раза. Из этих экспериментальных исследований видны преимущества нового электрического парогенератора.Additional evidence that the task set by the developers of the new electric steam generator has been solved, namely, that the new electric steam generator can increase steam productivity while reducing its overall dimensions and metal consumption, is given below in a specific experiment conducted by the inventors. In addition, the following experiment proves that the technical result in the process of solving the task set for the developers has been achieved, namely, that the production of thermal energy per unit time for heating water and converting it into steam increases. Two electric steam generators were developed and tested, both consisting of two transformers with a common secondary tubular winding of a copper pipe with a diameter of 22 mm, covering all racks of both transformers. Both electric steam generators consumed the same current of 130 A from the network with the same voltage of 380 V. The first electric steam generator had a single-phase transformer in its design, and the other three-phase, in accordance with the technical essence shown in the claims. The first electric steam generator had a power of 50 kW and its overall dimensions were in mm. 572 × 490 × 375, with its primary coils coming from a S32 copper bus. And the second electric steam generator according to the technical essence displayed in the claims had a power of 65 kW. Its overall dimensions were in mm 600 × 426 × 300, and the primary coils were from the S14 bus. The water pressure at the inlet pipe for both electric steam generators was 15 bar, and the inlet water temperature was 20 ° C. The test results showed that the first electric steam generator with a capacity of 50 kW produced 200 kg of steam / hour with a coefficient of dryness of steam of 30%, and the second steam generator with a capacity of 65 kW produced 250 kg of steam / hour with a coefficient. dryness of 40%, while the second electric steam generator occupies a volume 1.37 times less than the first. In this case, the specific power of the second electric steam generator compared with the electric steam generator increased by 1.78 times. From these experimental studies, the advantages of the new electric steam generator are visible.

Claims (13)

1. Электрический парогенератор, включающий электрические трансформаторы, имеющие наборные металлические сердечники, предназначенные для создания замкнутого магнитного поля в них, первичные обмотки, расположенные на сердечниках и электрически изолированные от них, общую трубчатую вторичную обмотку, расположенную в магнитном поле изолированно и охватывающую все стойки наборных металлических сердечников трансформаторов, межтрубные, соединяющие ближайшие точки, и надтрубные, соединяющие удаленные точки, перемычки поверхностей общей вторичной трубной обмотки в плоскости, перпендикулярной ее оси, а также средства для принудительной подачи жидкости через внутреннюю полость общей вторичной трубчатой обмотки, причем вторичная трубчатая обмотка разделена на участки, охватывающие каждую стойку наборных металлических сердечников трансформаторов электрическими межтрубными и надтрубными перемычками и представляющие собой независимые короткозамкнутые электромагнитные контуры, а трансформаторы выполнены многофазными.1. An electric steam generator, including electric transformers having type-setting metal cores designed to create a closed magnetic field in them, primary windings located on the cores and electrically isolated from them, a common tubular secondary winding located in a magnetic field in isolation and covering all stacked racks metal cores of transformers, annular, connecting the closest points, and annular, connecting the distant points, jumper surfaces common in of the original tubular winding in a plane perpendicular to its axis, as well as means for forcing fluid through the internal cavity of the common secondary tubular winding, the secondary tubular winding is divided into sections covering each rack of stacked metal transformer cores with electric annular and annular bridges and representing independent short-circuited electromagnetic circuits, and transformers are made multiphase. 2. Электрический парогенератор по п. 1, отличающийся тем, что его трансформаторы выполнены трехфазными.2. An electric steam generator according to claim 1, characterized in that its transformers are made three-phase. 3. Электрический парогенератор по п. 1, отличающийся тем, что общая вторичная трубчатая обмотка состоит из пакета параллельно связанных труб.3. The electric steam generator according to claim 1, characterized in that the common secondary tubular winding consists of a stack of pipes connected in parallel. 4. Электрический парогенератор по п. 1, отличающийся тем, что участки, представляющие собой электромагнитные контуры, общей вторичной трубчатой обмотки выполнены разной электрической проводимости.4. The electric steam generator according to claim 1, characterized in that the sections representing the electromagnetic circuits of the common secondary tubular winding are made of different electrical conductivity. 5. Электрический парогенератор по п. 1, отличающийся тем, что трубы участков, представляющих собой электромагнитные контуры, общей вторичной трубчатой обмотки выполнены разных диаметров.5. Electric steam generator according to claim 1, characterized in that the pipes of the sections representing the electromagnetic circuits of the common secondary tubular winding are made of different diameters. 6. Электрический парогенератор по п. 1, отличающийся тем, что на каждом участке, представляющем собой электромагнитные контуры, установлены датчики температуры.6. An electric steam generator according to claim 1, characterized in that temperature sensors are installed in each section representing electromagnetic circuits. 7. Электрический парогенератор по п. 1, отличающийся тем, что надтрубные перемычки изготовлены в виде металлических полуколец.7. The electric steam generator according to claim 1, characterized in that the annular bridges are made in the form of metal half rings. 8. Электрический парогенератор по п. 7, отличающийся тем, что надтрубные перемычки, изготовленные в виде металлических полуколец, выполнены шириной от одной пятой до четверти диаметра соединяемых труб.8. An electric steam generator according to claim 7, characterized in that the annular bridges made in the form of metal half rings are made from one fifth to a quarter of the diameter of the connected pipes. 9. Электрический парогенератор по п. 1, отличающийся тем, что надтрубные перемычки изготовлены в виде металлических дуг.9. An electric steam generator according to claim 1, characterized in that the annular bridges are made in the form of metal arcs. 10. Электрический парогенератор по п. 1, отличающийся тем, что надтрубные перемычки изготовлены в виде металлических скоб.10. An electric steam generator according to claim 1, characterized in that the annular bridges are made in the form of metal staples. 11. Электрический парогенератор по п. 1, отличающийся тем, что межтрубные перемычки изготовлены в виде металлических сфер.11. The electric steam generator according to claim 1, characterized in that the annular bridges are made in the form of metal spheres. 12. Электрический парогенератор по п. 1, отличающийся тем, что межтрубные перемычки изготовлены в виде металлических полых цилиндров.12. The electric steam generator according to claim 1, characterized in that the annular bridges are made in the form of hollow metal cylinders. 13. Электрический парогенератор по п. 1, отличающийся тем, что межтрубные перемычки изготовлены в виде металлических сплошных цилиндров.13. The electric steam generator according to claim 1, characterized in that the annular bridges are made in the form of solid metal cylinders.
RU2017122199A 2017-06-23 2017-06-23 Electric steam generator RU2650996C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017122199A RU2650996C1 (en) 2017-06-23 2017-06-23 Electric steam generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017122199A RU2650996C1 (en) 2017-06-23 2017-06-23 Electric steam generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2650996C1 true RU2650996C1 (en) 2018-04-18

Family

ID=61977095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017122199A RU2650996C1 (en) 2017-06-23 2017-06-23 Electric steam generator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2650996C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU184808U1 (en) * 2018-09-07 2018-11-12 Общество с ограниченной ответственностью "В-Плазма" Direct-flow electric steam generator

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1999446A (en) * 1933-10-06 1935-04-30 James K Delano Transformer coupled induction heater
RU2138137C1 (en) * 1998-02-11 1999-09-20 Карманов Евгений Дмитриевич Induction heater of fluid media
RU2263418C2 (en) * 2001-07-18 2005-10-27 Карманов Евгений Дмитриевич Inductive heater for fluid substances
RU2007139257A (en) * 2007-10-22 2009-04-27 Закрытое акционерное общество "Завод Сибирского Технологического Машиностроения" (RU) FLUID INDUCTION HEATER
JP2012163229A (en) * 2011-02-04 2012-08-30 Tokuden Co Ltd Superheated water vapor generator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1999446A (en) * 1933-10-06 1935-04-30 James K Delano Transformer coupled induction heater
RU2138137C1 (en) * 1998-02-11 1999-09-20 Карманов Евгений Дмитриевич Induction heater of fluid media
RU2263418C2 (en) * 2001-07-18 2005-10-27 Карманов Евгений Дмитриевич Inductive heater for fluid substances
RU2007139257A (en) * 2007-10-22 2009-04-27 Закрытое акционерное общество "Завод Сибирского Технологического Машиностроения" (RU) FLUID INDUCTION HEATER
JP2012163229A (en) * 2011-02-04 2012-08-30 Tokuden Co Ltd Superheated water vapor generator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU184808U1 (en) * 2018-09-07 2018-11-12 Общество с ограниченной ответственностью "В-Плазма" Direct-flow electric steam generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2667833C1 (en) Electric steam generator
CN102628588A (en) Superheated steam generator
RU2658658C1 (en) Electric steam generator
JP2012021675A (en) Superheated steam generator
RU2650996C1 (en) Electric steam generator
JPH0329289A (en) Equipment for electric induction heating fluid in pipeline
US2770196A (en) Electromagnetic interaction pump
RU2667225C1 (en) Device for heating water and generating steam
CN105939548B (en) Induction heating system
RU2736270C1 (en) Electric vapor superheater
US10650962B2 (en) Power circuit, iron core for Scott connected transformer, Scott connected transformer, and superheated steam generator
RU2752986C1 (en) Electric steam generator
RU2642818C1 (en) Electric steam generator
JP7256539B2 (en) Superheated steam generator
CN203799843U (en) High current heating transformer
RU200076U1 (en) ELECTRIC STEAM HEATER
RU2782956C1 (en) Fluid induction heater
Still Principles of Transformer Design
RU206564U1 (en) INDUCTION FLUID HEATER
RU193008U1 (en) Three section inductor
US1694792A (en) High-frequency induction furnace
RU2074529C1 (en) Induction electric heater for liquid
RU203471U1 (en) Saturated steam induction steam generator
US1990238A (en) Electrical heating apparatus
RU1781845C (en) Three-phase induction heater of fluid medium

Legal Events

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

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20181229

Effective date: 20181229

MF41 Cancelling an invention patent (total invalidation of the patent)

Effective date: 20191231