SU1637028A1 - Индукционный нагреватель дл локального нагрева поверхностей деталей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике . Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности нагрева криволинейных поверхностей деталей. В индукционном нагревателе с обмоткой переменного тока, размещенной на тороидальном магнитопроводе, в зазоре которого между полюсными наконечниками размещают нагреваемую поверхность детали, наконечники снабжены эластичными капсулами, заполненными ферромагнитной жидкометаллической средой, например смесью железа, никел  или кобальта с двухкомпонентной эвтектикой системы индий - галлий. Такое их выполнение позвол ет исключить воз- душные зазоры при контакте с различными геометрическими поверхност ми детали, что повышает КПД и эффективность нагрева деталей. 1 ил. с SS (Л

Description

Изобретение относитс  к области электротермии,, а именно к устройствам дл  индукционного нагрева металлов , и может быть использовано в безогневой технологии ремонта действующего нефтегазодобывающего оборудовани , магистрального газонефтепровода и других металлических изделий и сооружений, предназначенных дл  хранени  и транспорта пожаровзрывоопас- ной среды, преимущественно углеводородной .

Цепь изобретени  - повышение КПД и эффективности нагрева криволинейных поверхностей деталей.

На чертеже изображен индукционный нагреватель, установленный на криволинейной поверхности, общий вид.

Индукционный нагреватель содержит незамкнутый тороидальный магнитопровод 1 с двум  симметрично расположенными в одной плоскости торцами 2, на которых установлены полюсные наконечники 3, снабженные эластичными капсулами 4, заполненными ферромагнитной жидкометаллической средой 5, а обмотка 6 возбуждени  заключена во взрыво- защищенную оболочку 7, на поверхности которой расположена дополнительна  регулирующа  обмотка возбуждени , выполненна  в виде съемных витков 8,  вл ющихс  продолжением подсоединитель- ного кабел  9.

Индукционный нагреватель работает следующим образом.

Устройство устанавливаетс  на ремонтируемый дефектный участок с различной (разнообразной) конфигурацией, шероховатостью и ориентацией прогреваемой стальной поверхности конкретновь

СО

VI

о 1C

оо

го объектао При этом полюсные наконечники 3, снабженные эластичными капсулами 4, располагают примерно на равном рассто нии относительно зоны дефекта или сварного шва.

После установки индукционного нагревател  в исходное состо ние по подсоединительному кабелю 9 подаетс  питание (переменный ток промышленной частоты, 50 Гц) на дополнительную регулирующую обмотку возбуждени , выполненную в виде съемных витков 8, и далее на обмотку 6 возбуждени . Переменный ток, проход щий по обмотке 6 возбуждени  и по съемным виткам 8 дополнительной регулирующей обмотки, создает в магнитопроводе 1 переменное магнитное поле, которое индуцирует ЭДС на дефектном участке стальной поверхности, заключенном между эластичными капсулами А, заполненными ферромагнитной жидкометаллической средой 5. Под действием ЭДС на этом участке возникают вихревые токи, за счет которых и происходит нагрев дефектного участка Также дл  ферромагнетиков , в том числе и дл  конструкционных сталей, кроме вихревых токов в нагреве участвует потер  мощ- ности на перемагничивание (гистерезис ) „

Выполнение полюсных наконечников, снабженных эластичными капсулами, заполненными ферромагнитной жидкометаллической средой, позвол ет исключить воздушные зазоры при контакте с различными геометрическими поверхност ми нагреваемых изделий. Исклю- чение воздушных зазоров при замыкании магнитной цепи через ферромагнитную жидкометаллическую среду и нагреваемую поверхность детали повышает КПД индукционного нагревател  что обеспечивает повышение эффективности нагрева.

В качестве ферромагнитной жидко- металлической среды могут быть использованы , например, смесь железа, никел  или кобальта с двухкомпонент- ной эвтектикой системы индий - ran- лий, котора  в зависимости от процентного содержани  порошка и эвтектики обеспечивает при 16°С жидкое или пастообразное состо ние ферромагнитной среды.

0 Q

5

0

5

В зависимости от толщины стальной поверхности, температуры наружной и внутренней сред производитс  регулировка нагрева дефектного участка стальной поверхности конкретного объекта . Така  регулировка производитс  за счет изменени  мощности индукционного нагревател , дл  чего необходимо уменьшить или увеличить число съемных витков 8,  вл ющихс  продолжением подсоединительного кабел  9„ Так, при уменьшении числа съемных витков 8 повышаетс  мощность нагревател , за счет чего повышаетс  скорость нагрева, а при увеличении числа съемных витков 8 снижаетс  мощность нагревател  и соответственно снижаетс  скорость нагрева и предельна  температура нагрева.

Заключение обмотки 6 возбуждени  во взрывозащитную оболочку 7 обеспечивает проведение работ в зоне наличи  пожароопасной среды,,

Технико-экономический эффект при использовании предлагаемого объекта достигаетс  за счет повышени  эффективности нагрева нагреваемых криволинейных поверхностей деталей

Индукционный нагреватель целесообразно использовать при проведении безогневых работ на действующем нефтегазодобывающем оборудовании, магистральном газопроводе, а также на других металлических издели х и сооружени х , предназначенных дл  хранени  и транспорта пожаровзрывоопас- ной среды, преимущественно углеводородной .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Индукционный нагреватель дл  локального нагрева поверхностей деталей, содержащий незамкнутый тороидальный магнитопровод с размещенной на нем обмоткой возбуждени  и установленными на торцах магнитопровода симметричными друг относительно друга сменными полюсными наконечниками, отличающийс  тем, что, с целью повышени  КПД и эффективности нагрева криволинейных поверхностей деталей, торцы магнитопровода расположены в одной плоскости, а полюсные наконечники снабжены эластичными капсулами, заполненными ферромагнитной жидкометаллической средой.

   Коррозионна   зда а нный шов