RU80085U1

RU80085U1 - FLUID INDUCTION HEATER

Info

Publication number: RU80085U1
Application number: RU2008120929/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Брагин; Владислав Александрович Бардокин
Original assignee: Александр Николаевич Брагин; Владислав Александрович Бардокин
Priority date: 2008-05-26
Filing date: 2008-05-26
Publication date: 2009-01-20

Abstract

Полезная модель направлена на 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. Указанный технический результат достигается тем, что индукционный нагреватель текучих сред включает 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. 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. 1 н.п.ф., 7 з.п.ф., 3 Фиг.The utility model is aimed at increasing the efficiency and power factor of the induction heater, and providing the possibility of its use in systems with natural circulation, as well as when heating fluids with forced circulation to high temperatures. The specified technical result is achieved in that the induction fluid heater includes 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 is made of two cylinders of different diameters, mounted concentrically one in the other, connected at the top and bottom with end caps ears to form a sealed hollow chamber for heating a fluid in it, inside which rods with a primary winding are installed. The 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 pipeline for supplying fluid is connected directly to the third chamber for heating along the fluid supply medium, 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 exit of the fluid from the heating chambers are connected parallel to each other to the pipeline. 1 n.p.f., 7 s.p.f., 3 Fig.

Description

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к индукционным нагревателям текучих сред. Полезная модель может быть использована для отопления жилых помещений и зданий, для нагрева воды и других текучих сред при проведении различных технологических процессов.The utility model relates to the field of electrical engineering, namely to induction fluid heaters. The utility model 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 Н05В 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, боковины, охватывающие 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 MPK ⁶ Н05В 6/10 publ. 16.08.96,). 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 of 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 the primary winding and the secondary winding located on the rods being 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 has a rod transformer. 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 Known induction fluid heater (Patent RU No. 2074529 IPC ⁶ Н05В 6/10 publ. 02.27.97), which contains a housing placed in it a transformer with a multi-rod ferromagnetic core, with

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.on the rods with a multiphase primary winding connected to an alternating current network and a secondary winding being 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 heating chamber made hollow with input and outlet pipes 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 The closest technical solution is an induction fluid heater (Application RU No. 2006121117 MPK Н05В 6/10 published on January 10, 2008)., Comprising a lined three-phase core made of ferromagnetic material, with a primary winding located on the rods connected to an AC mains 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

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.made of two cylinders of different diameters installed concentrically one in the other, connected at the top and bottom by end caps to form a sealed hollow chamber for heating fluid in it, inside which rods with a primary winding are installed, the turns of which are located in a horizontal plane with an air gap to form closed loop around the corresponding core core, each chamber has nozzles for the inlet and outlet of the 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 предлагаемой полезной моделью, 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 proposed utility model 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 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 is made of two cylinders of different diameters, mounted concentrically one in the other, connected at the top and bottom with end caps with rofessional sealed hollow chamber therein for heating a fluid, inside which are installed to the primary winding rods, pipes with nozzles for inlet and fluid exiting the heating chamber.

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 камерам 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 chambers for heating, the other two nozzles for the fluid outlet from the heating chambers are connected 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 mounted 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 полезной модели 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 a utility model, it is proposed to perform a 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 the third or to the first chamber - the 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 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, in the proposed induction heater

значительно уменьшается отложение солей, что увеличивает срок их срок службы. Кроме этого оптимальным для индукционного нагревателя является использование соотношения высоты камеры к ширине в пределах от 8 до 20.salt deposition is significantly reduced, 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, the second 4, the third 5 for heating the fluid in them, installed around the corresponding core core 1. The primary winding 2 has 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 bottom 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-терморегулятора.After filling chambers 3, 4, 5 with a heated fluid, using the pipeline 10, the primary winding 2 is connected to the 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 to form a closed loop around the corresponding core rod 1. Under the influence of these fluxes (time-varying) in the surfaces of the cylinders 8 and 9, currents are induced 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 ensure 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

1. An induction fluid heater, comprising 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 the heated fluid, consisting of three chambers for heating the fluid, each which are 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 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 chamber for heating, two other nozzles for leaving the fluid from the heating chambers are connected in parallel to each other to the fluid outlet pipe.

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 nozzles for the fluid outlet are connected to the second and third heating chambers.

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. 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. 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. The induction heater according to claim 1, characterized in that it contains a temperature control unit.

7. The induction heater according to claim 1, characterized in that it contains an electromagnetic starter.

8. An induction heater according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the sealed hollow chambers are thermally insulated.