RU2758500C1 - Electric heating device - Google Patents
Electric heating device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2758500C1 RU2758500C1 RU2021109246A RU2021109246A RU2758500C1 RU 2758500 C1 RU2758500 C1 RU 2758500C1 RU 2021109246 A RU2021109246 A RU 2021109246A RU 2021109246 A RU2021109246 A RU 2021109246A RU 2758500 C1 RU2758500 C1 RU 2758500C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- transformer
- sections
- short
- closed
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к устройствам преобразования электрической энергии в тепловую и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства для эффективного нагрева жидкости или газа.The proposed invention relates to devices for converting electrical energy into thermal energy and can be used in any branch of the national economy for efficient heating of a liquid or gas.
Известно электронагревательное устройство (см. патент США №3440384, кл. Н05В 5/08), содержащее трансформатор на замкнутом магнитопроводе, размещенный внутри кольцеобразной камеры, являющейся короткозамкнутым витком трансформатора.Known electric heating device (see US patent No. 3440384,
За прототип электронагревательного устройства принято устройство преобразования электрической энергии в тепловую по патенту РФ №2121246, кл. Н05В 6/10, 1998 г, использующее в качестве нагревательного элемента вторичную обмотку трансформатора, выполненную в виде замкнутого витка, через который обеспечивают конвекцию теплоносителя.For a prototype of an electric heating device, a device for converting electrical energy into thermal energy was adopted according to RF patent No. 2121246, class. Н05В 6/10, 1998, using the secondary winding of the transformer as a heating element, made in the form of a closed loop, through which convection of the heat carrier is provided.
Недостаток известных устройств преобразования электрической энергии в тепловую состоит в низкой эффективности работы из-за недостаточно высоких напряжения и тока в одновитковом нагревателе из короткозамкнутого витка и, как следствие, в невысокой температуре его поверхности и снимаемой с неё тепловой мощности.The disadvantage of the known devices for converting electrical energy into thermal energy consists in low operating efficiency due to insufficiently high voltage and current in a single-turn heater from a short-circuited loop and, as a consequence, in a low temperature of its surface and heat power removed from it.
Задача предлагаемого изобретения - повысить эффективность работы устройств, использующих в качестве нагревателей вторичную обмотку трансформатора в виде короткозамкнутого витка.The objective of the present invention is to improve the efficiency of devices using the secondary winding of the transformer in the form of a short-circuited loop as heaters.
Поставленная задача достигается тем, что в известном устройстве преобразования электрической энергии в тепловую, включающем съём тепла с поверхности короткозамкнутого витка трансформатора в виде замкнутой трубы, замкнутая труба разделена на n-ое число участков, концы и начала последовательно расположенных участков трубы гальванически соединены между собой радиально расположенными проводниками, каждый участок трубы снабжен трансформатором на замкнутом магнитопроводе, через окно которого пропущена труба участка, а первичные обмотки трансформаторов включены согласно.The task is achieved by the fact that in the known device for converting electrical energy into thermal energy, which includes heat removal from the surface of a short-circuited turn of a transformer in the form of a closed pipe, the closed pipe is divided into n-th number of sections, the ends and beginnings of successively located pipe sections are galvanically interconnected radially located conductors, each section of the pipe is equipped with a transformer on a closed magnetic circuit, through the window of which the pipe of the section is passed, and the primary windings of the transformers are included according to.
В результате решения поставленной задачи получен технический результат, заключающийся в повышении эффективности работы нагревателя, так как температура стенки трубы увеличивается не менее, чем в два раза без увеличения тепловых или электрических потерь. В предложенном устройстве к нагреву от суммарной ЭДС на концах трубы от всех участков (как в прототипе) добавляется нагрев от ЭДС, наведенной на каждом участке трубы от своего трансформатора и соседних трансформаторов, при этом токи в радиально расположенных проводниках равны нулю, так как по ним протекают равные токи соседних участков в противоположных направлениях, никаких дополнительных потерь энергии нет от присутствия предложенных отличительных признаков.As a result of solving the problem, a technical result was obtained, which consists in increasing the efficiency of the heater, since the temperature of the pipe wall increases at least twice without increasing heat or electrical losses. In the proposed device, heating from the total EMF at the ends of the pipe from all sections (as in the prototype) is added to the heating from the EMF induced at each section of the pipe from its transformer and neighboring transformers, while the currents in the radially located conductors are equal to zero, since along them equal currents of neighboring sections flow in opposite directions, there are no additional energy losses from the presence of the proposed distinctive features.
На прилагаемом чертеже (фиг.1) показан пример выполнения предлагаемого изобретения.The attached drawing (Fig. 1) shows an example of the implementation of the invention.
Представленное на чертеже электронагревательное устройство содержит четыре трансформатора на замкнутых магнитопроводах 1, через внутренние окна которых проходят участки 2, 3, 4, 5 короткозамкнутого витка, на которых наводятся ЭДС, а первичные обмотки 6 всех трансформаторов включены согласно или синхронно.The electric heating device shown in the drawing contains four transformers on closed
В прототипе магнитопровод состоял из четырех сложенных вместе магнитопроводов, первичная обмотка, подключаемая на 220 В, имела
W витков. Согласно предложению автора на каждом из магнитопроводов намотано по W витков и при согласном включении обмоток при напряжении питания 220 В на каждую обмотку теперь приходится по 55 В.In the prototype, the magnetic circuit consisted of four magnetic circuits stacked together, the primary winding, connected to 220 V, had
W turns. According to the author's proposal, W turns are wound on each of the magnetic cores, and when the windings are concordantly turned on at a supply voltage of 220 V, each winding now has 55 V.
Перемычки 7 соединяют концы и начала последовательно расположенных 2, 3, 4, 5 участков короткозамкнутого витка. На чертеже знаками «+» и « ̶ » условно показаны знаки ЭДС в какой-то момент времени на частях короткозамкнутого витка, которые проходят через внутренние окна магнитопроводов и состоят из участков 2, 3, 4, 5, на которых наводятся (назовем условно их малыми) ЭДС от каждого магнитного потока, замыкающихся по магнитопроводам 1.
На чертеже на участках А-В, В-С, С-Д, Д-Е наводятся ЭДС от каждого трансформатора, а на участке А-Е формируется суммарная ЭДС от всех трансформаторов. ЭДС на участке А-Е была бы и в случае отсутствия перемычек 7 при условии, что все первичные обмотки 6 включены согласно, при этом ЭДС на участках А-В, В-С, С-Д, Д-Е также бы присутствовали, но дополнительных токов они бы не создали - нет перемычек 7. На чертеже прерывистыми линиями показаны короткозамкнутые токи от малых ЭДС, а сплошными линиями со стрелками короткозамкнутый ток от суммарной ЭДС.In the drawing, in sections A-B, B-C, C-D, D-E, EMF is induced from each transformer, and on section A-E, the total EMF from all transformers is formed. The EMF in the section A-E would also be in the absence of
Работает устройство следующим образом.The device works as follows.
При согласном подсоединении обмоток 6 к источнику питания через обмотки 6 начинают протекать первичные токи, которые создают в магнитопроводах 1 магнитные потоки, формирующие на участках А-В, В-С, С-Д, Д-Е малые ЭДС, под действием которых в контурах, обозначенных прерывистыми линиями, возникают короткозамкнутые токи. Видим, что в перемычках 7 эти токи от соседних участков имеют встречное направление и суммарный ток равен нулю. Во внутреннем и наружном же цилиндрах и в торцевых перемычках камеры эти токи имеют одинаковое направление с короткозамкнутым током от суммарной ЭДС, что увеличивает их нагрев более, чем в два раза. Если на участках А-В, В-С, С-Д, Д-Е наводимые малые ЭДС обозначим через «e», то на участке А-С, ЭДС будет равна «2е», на участке А-Д «3е», на участке А-Е «4е» и все они в своих контурах создают свои короткозамкнутые токи, вот откуда получается увеличение нагрева более, чем в два раза.When the
В зависимости от требующейся от электронагревательного устройства мощности количество трансформаторов может быть любым, а обмотки 6 могут быть рассчитаны на любое напряжение и включены последовательно или параллельно, но обязательно согласно.Depending on the power required from the electric heating device, the number of transformers can be any, and the
Предлагаемое электронагревательное устройство предпочтительно использовать для нагрева жидкости в потоке.The proposed electric heating device is preferably used for heating a liquid in a stream.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021109246A RU2758500C1 (en) | 2021-04-05 | 2021-04-05 | Electric heating device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021109246A RU2758500C1 (en) | 2021-04-05 | 2021-04-05 | Electric heating device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2758500C1 true RU2758500C1 (en) | 2021-10-29 |
Family
ID=78466552
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021109246A RU2758500C1 (en) | 2021-04-05 | 2021-04-05 | Electric heating device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2758500C1 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3440384A (en) * | 1962-11-30 | 1969-04-22 | Charles F Schroeder | Electromagnetic unit |
RU2121246C1 (en) * | 1997-04-16 | 1998-10-27 | Кукушин Виктор Пантелеевич | Process of conversion electric power to thermal one and creation of heat transfer |
RU2138137C1 (en) * | 1998-02-11 | 1999-09-20 | Карманов Евгений Дмитриевич | Induction heater of fluid media |
RU26872U1 (en) * | 2002-08-05 | 2002-12-20 | Калиновский Павел Николаевич | THROUGH INDUCTION TYPE LIQUID HEATER (TWO OPTIONS) |
JP5748202B2 (en) * | 2011-02-04 | 2015-07-15 | トクデン株式会社 | Superheated steam generator |
RU2667833C1 (en) * | 2017-06-21 | 2018-09-24 | Георгий Севастиевич Асланов | Electric steam generator |
RU2736270C1 (en) * | 2020-07-06 | 2020-11-13 | Владимир Михайлович Шипилов | Electric vapor superheater |
-
2021
- 2021-04-05 RU RU2021109246A patent/RU2758500C1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3440384A (en) * | 1962-11-30 | 1969-04-22 | Charles F Schroeder | Electromagnetic unit |
RU2121246C1 (en) * | 1997-04-16 | 1998-10-27 | Кукушин Виктор Пантелеевич | Process of conversion electric power to thermal one and creation of heat transfer |
RU2138137C1 (en) * | 1998-02-11 | 1999-09-20 | Карманов Евгений Дмитриевич | Induction heater of fluid media |
RU26872U1 (en) * | 2002-08-05 | 2002-12-20 | Калиновский Павел Николаевич | THROUGH INDUCTION TYPE LIQUID HEATER (TWO OPTIONS) |
JP5748202B2 (en) * | 2011-02-04 | 2015-07-15 | トクデン株式会社 | Superheated steam generator |
RU2667833C1 (en) * | 2017-06-21 | 2018-09-24 | Георгий Севастиевич Асланов | Electric steam generator |
RU2736270C1 (en) * | 2020-07-06 | 2020-11-13 | Владимир Михайлович Шипилов | Electric vapor superheater |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4602140A (en) | Induction fluid heater | |
JP2007507855A5 (en) | ||
RU2758500C1 (en) | Electric heating device | |
RU2658658C1 (en) | Electric steam generator | |
RU2667833C1 (en) | Electric steam generator | |
RU2584137C2 (en) | Method for applying electrothermal effect on long pipelines and induction heating system therefor | |
RU2407248C1 (en) | Electric heating device of transformer type | |
RU193008U1 (en) | Three section inductor | |
RU2584821C1 (en) | Controlled electric reactor with transverse magnetisation | |
RU26872U1 (en) | THROUGH INDUCTION TYPE LIQUID HEATER (TWO OPTIONS) | |
RU206564U1 (en) | INDUCTION FLUID HEATER | |
SU1522304A1 (en) | Transformer | |
RU2226046C2 (en) | Transformer-type electric water heater | |
RU2109413C1 (en) | Electric heater | |
SU757017A1 (en) | Winding of toroidal magnetic field of tokamak | |
JP4182541B2 (en) | Power generator | |
SU396842A1 (en) | INDUCTION INSTALLATION | |
RU2240658C2 (en) | Induction-type liquid flow heater (alternatives) | |
SU1314393A1 (en) | Transformer for induction heating installations | |
JP7407438B2 (en) | fluid heating device | |
RU2199786C2 (en) | Single-phase insulation transformer for airfield light signal systems | |
RU1781845C (en) | Three-phase induction heater of fluid medium | |
SU993488A1 (en) | Inductor for low-temperature heating of articles by industrial frequency currents | |
RU2666551C1 (en) | Reactor-transformer for thyristor compensator | |
SU1073808A1 (en) | High-frequency transformer |