соwith
4 Изобретение относитс к области индукционного нагрева, дл термообработки текучей среды в трубчатых реакторах в различных отрасл х химической , нефтехимической, трубной и других отрасл х промышленности. известен индукционный нагрев тру с помощью цилиндрических индукторов внутренн полость заполнена пучком труб ij . Недостатком такого устройства в л етс низкое значение электрических параметров коэффициента мощности и КПД системы, так как слишком велики зазоры между индуктором и от дельными элементами пучка. Кроме то го, наблюдаетс значительное снижение напр женности электромагнитного пол по сечению пучка, что при водит к неравномерному тепловыделению и как следствие - к зна 1ительным перепадам температур. Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс индукционный нагреватель текучей среды ,.содержащий корпус, в котором размещен пучок ферромагнитных труб, соединенных с патрубками взсода и вы хода нагреваемой среды, и обхватывающую их индукционную охлаждаемую обмотку 2 . Недостатком известного устройст ва вл етс низкий КПД и коэффициент мощности ввиду значительного ра сто ни между индуктором и теплоаккумулирующими .цилиндрами, составл ю щими пучок. Кроме того, применение цилиндрического индуктора дл разогрева пучка элементов вызывает значительные перепады температуры по сечению в элементах пучка из-за неравномерного распределени напр женности электромагнитного пол , что особенно про вл етс в индукторах большого диаметра. Использование многовиткового цили дрического индуктора приводит к пониженной надежности его работы в св зи с плохими услови ми охлаждени об мотки, котора в большинстве случаев вл етс и многослойной. Целью изобретени вл етс повышение энергетических показателей, включающих коэффициент мощности и КПД. Поставленна цель достигаетс тем что в индукционном нагревателе текучей среды, содержащем корпус, в котором размещен пучок ферромагнитных труб, соединенных с патрубками входа и выхода нагреваемой среды, и обхватывающую их индукционную охлаждаемую обмотку, обмотка выполнена в виде по меньшей мере двух последовательно соединенных овалообразных дисков /рас положенных в параллельных плоскост х повернутых под углом один к другому, охватывающих группу труб, расположенных на одной пр мой, проход щей через центр пучка. На фиг.1 изображен нагреватель, общий видг на фиг.2 и 3 - нагреватель с различным числом труб, поперечное сечение, разрез А-А на фиг.1, на фиг.4 - обмотка нагревател ; на фиг.5.- проход среды по трубам. Пучок ферромагнитных труб 1, имеющих электротеплоизол цию 2, охвачен многовитковой обмоткой. Обмотка состоит из набора последовательно соединенных переходом 3 овалообразных дисков 4 и 5. Соседние диски смещены друг относительно друга на 90 (фиг. 2) или, например, на 45 (фиг. 3) и охватывают группы труб из пучка, расположенных на пр мых лини х, проход щих через центр. Дл входа и выхода среды пучок последовательно соединенных труб имеет патрубки б и 7. Индукционный нагреватель заключен в продуваемый охлаждающей средой кожух 8. при подаче переменного напр жени на индукционную обмотку вокруг нее возникают электромагнитные пульсирующие пол , под вли нием которых в ферромагнитном пучке труб возбуждаютс вихревые токи, привод щие к их разогреву. Среда, проход последовательно соединенную систему ферромагнитных труб, составл ющих пучок, подвергаетс термообработке. Использование центрального элемента в пучке труб, повышенный разогрев которого наблюдаетс , объ сн етс лишь необходимостью технологического процесса, требующего резкого подъема температуры реагента на заключительном (или начальном) участке. Если таких требований не возникает, то центральный элемент в пучке может отсутствовать. Така форма индукционного нагревател создает благопри тные услови дл охлаждени витков, так как способствует турбулизации охлаждающего потока, что приводит к увеличению коэффициента теплоотдачи с обмотки индуктора. , Предлагаемый индукционный нагреватель с использованием смещенных овалообразных дисков позвол ет значительно снизить величину зазора между каждым Параллельным элементом пучка и обмоткой индукционного нагревател , и как результат этого наблюаетс значительное повышение (до 30%) коэффициента мощности и КПД инукционного нагревател . В качестве универсального параметра, характеризующего качество электромагнитной системы, вз та величина произведени 1 cosv, котора позвол ет при оценке разнотипных конструкций исключить потери в обмотке индуктора, которые сами по себе, вл сь негативным Вмд реагента /1показателем , увеличивают значение такого параметра как коэффициент моад.ности . . Вымд реагента . 7 /14 The invention relates to the field of induction heating, for heat treating a fluid in tubular reactors in various sectors of the chemical, petrochemical, pipe and other industries. induction heating is known with the help of cylindrical inductors; the internal cavity is filled with a bundle of tubes ij. The disadvantage of such a device is the low value of the electrical parameters of the power factor and efficiency of the system, since the gaps between the inductor and the individual elements of the beam are too large. In addition, a significant decrease in the intensity of the electromagnetic field over the beam section is observed, which leads to an uneven heat release and, as a result, to significant temperature differences. Closest to the invention, the technical essence is an induction fluid heater, comprising a housing in which a bundle of ferromagnetic tubes connected to the branch pipes of the outlet and the outlet of the heated medium and the induction cooled winding 2 surrounding them are placed. A disadvantage of the known device is low efficiency and power factor due to the considerable distance between the inductor and the heat accumulating cylinders constituting the beam. In addition, the use of a cylindrical inductor to heat the beam of elements causes significant temperature drops across the cross section in the beam elements due to the uneven distribution of the intensity of the electromagnetic field, which is especially evident in large diameter inductors. The use of a multi-turn cylindrical inductor leads to a reduced reliability of its operation due to poor cooling conditions of the winding, which in most cases is multi-layered. The aim of the invention is to improve the energy performance, including power factor and efficiency. The goal is achieved by the fact that in an induction fluid heater, comprising a housing in which a bundle of ferromagnetic tubes connected to the inlet and outlet nozzles of the heated medium and the induction cooled winding which surrounds them are located, the winding is made in the form of at least two oval-shaped disks connected in series / arranged in parallel planes angled to one another, covering a group of pipes located on one straight line passing through the center of the beam. Figure 1 shows the heater, the overall type in figure 2 and 3 - the heater with a different number of pipes, the cross section, section aa in figure 1, figure 4 - heater winding; on figure 5. - the passage of the medium through the pipes. A bundle of ferromagnetic pipes 1 having electrothermal insulation 2 is covered by a multi-turn winding. The winding consists of a set of oval-shaped disks 4 and 5 connected in series by the transition 3. Neighboring disks are displaced relative to each other by 90 (Fig. 2) or, for example, by 45 (Fig. 3) and cover groups of bundle pipes located on straight lines. x passing through the center. For the entrance and exit of the medium, a bundle of series-connected pipes has nozzles b and 7. An induction heater is enclosed in a housing 8 blown by cooling medium. When applying alternating voltage to an induction coil around it, electromagnetic pulsating fields arise, under the influence of which vortexes are excited in the ferromagnetic beam of tubes currents leading to their heating. The medium, the passage of a series-connected system of ferromagnetic tubes constituting the beam, is subjected to heat treatment. The use of a central element in a tube bundle, the increased heating of which is observed, is explained only by the necessity of a technological process requiring a sharp rise in the temperature of the reagent in the final (or initial) section. If such requirements do not arise, then the central element in the beam may be absent. This form of induction heater creates favorable conditions for cooling the coils, as it promotes the turbulization of the cooling flow, which leads to an increase in the heat transfer coefficient from the inductor winding. The proposed induction heater using displaced oval-shaped discs can significantly reduce the gap between each Parallel beam element and the winding of the induction heater, and as a result, a significant increase (up to 30%) in the power factor and efficiency of the induc- tion heater is observed. As a universal parameter characterizing the quality of an electromagnetic system, the value taken is 1 cosv, which makes it possible to exclude losses in the inductor winding, which themselves are negative VMd / reagent, when estimating different types of structures, increasing the value of such a parameter as the coefficient properties . Remove reagent. 7/1
Фиг. дFIG. d
fpuz.5fpuz.5