БЫСТРЫЙ СИГМЕНТИРОВАННЫЙ НАГРЕВ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ

1. Способ нагрева текучей среды, включающий:
пропускание текучей среды по проходу от впуска к выпуску, при этом проход содержит по меньшей мере первую и вторую нагревательные секции, расположенные вдоль прохода так, что текучая среда, проходящая первую нагревательную секцию, затем проходит вторую нагревательную секцию, причем каждая нагревательная секция содержит по меньшей мере одну пару электродов, между которыми электрический ток проходит через текучую среду для резистивного нагрева текучей среды во время ее прохождения по проходу, при этом по меньшей мере одна из нагревательных секций содержит по меньшей мере один сегментированный электрод, содержащий множество электрически отделяемых сегментов, обеспечивающих контролирование эффективной активной площади сегментированного электрода посредством избирательной активации сегментов таким образом, что при приложении напряжения к активированному электродному сегменту(ам), потребляемый ток будет зависеть от эффективной активной площади;
измерение проводимости текучей среды на впуске;
определение на основании измеренной проводимости текучей среды требуемых напряжения и тока, подаваемых к текучей среде первой нагревательной секцией для увеличения температуры текучей среды на первую требуемую величину;
определение измененной проводимости текучей среды в результате работы первой нагревательной секции;
определение на основании измененной проводимости текучей среды требуемых напряжения и тока, подаваемых к текучей среде второй нагревательной секцией для увеличения температуры текучей среды на вторую требуемую величину; и
активацию сегментов сегментированного электрода таким образом, чтобы осуществить подачу требуемого тока и напряжения сегментированным электродом.
2. Способ по п.1, в котором изменения в проводимости текучей среды по существу постоянно учитываются в ответ на измерения проводимости поступающей текучей среды.
3. Способ по п.1 или 2, в котором проводимость текучей среды определяют на основании тока, потребляемого при приложении напряжения к одному или более электродов одной или более нагревательных секций.
4. Способ по п.1, дополнительно включающий использование измеренного значения проводимости для первоначального выбора установленной соответствующей комбинации электродных сегментов до обеспечения работы системы для предотвращения превышения номинальной величины пиковым током, вызванным изменениями в проводимости текучей среды.
5. Способ по п.1, дополнительно включающий деактивацию электродов, если измеренная проводимость текучей среды находится за пределами заданного диапазона приемлемой проводимости текучей среды.
6. Способ по п.1, дополнительно включающий измерение скорости потока текучей среды для содействия определению соответствующего тока, напряжения и активации электродного сегмента при изменяющихся скоростях потока текучей среды.
7. Способ по п.1, дополнительно включающий измерение температуры текучей среды на выпуске для обеспечения управления с обратной связью нагревом текучей среды.
8. Способ по п.1, дополнительно включающий измерение температуры текучей среды между первой и второй нагревательными секциями и управление мощностью в первой и второй нагревательных секциях в соответствии с измеренными температурами и требуемым увеличением температуры текучей среды в каждой соответствующей нагревательной секции.
9. Способ по п.1, в котором проход текучей среды содержит три или более нагревательных секций, каждая из которых имеет впуск и выпуск, причем секции соединены последовательно, при этом способ дополнительно содержит средство управления, первоначально выбирающее электродные сегменты в соответствии с измеренной проводимостью поступающей воды и управляющее мощностью к электродной паре каждой секции в соответствии с измеренными температурами на впуске и выпуске каждой секции и заданной требуемой разницей температур для каждой секции.
10. Устройство для нагрева текучей среды, содержащее:
проход текучей среды от впуска к выпуску;
по меньшей мере первую и вторую нагревательные секции, расположенные вдоль прохода так, что текучая среда, проходящая первую нагревательную секцию, затем проходит вторую нагревательную секцию, при этом каждая нагревательная секция содержит по меньшей мере одну пару электродов, между которыми электрический ток проходит через текучую среду для резистивного нагрева текучей среды во время ее прохождения по проходу, причем по меньшей мере одна из нагревательных секций содержит по меньшей мере один сегментированный электрод, содержащий множество электрически отделяемых сегментов, обеспечивающих контролирование эффективной активной площади сегментированного электрода посредством избирательной активации сегментов таким образом, что при приложении напряжения к сегментированному электроду потребляемый ток будет зависеть от эффективной активной площади;
датчик проводимости для измерения проводимости текучей среды на впуске; и
контроллер для определения на основании измеренной проводимости текучей среды требуемых напряжения и тока, подаваемых к текучей среде первой нагревательной секцией для увеличения температуры текучей среды на первую требуемую величину, для определения измененной проводимости текучей среды в результате работы первой нагревательной секции, для определения на основании измененной проводимости текучей среды требуемых напряжения и тока, подаваемых к текучей среде второй нагревательной секцией для увеличения температуры текучей среды на вторую требуемую величину, и для активации сегментов сегментированного электрода таким образом, чтобы осуществить подачу требуемых тока и напряжения сегментированным электродом.
11. Устройство по п.10, в котором каждая нагревательная секция содержит сегментированный электрод.
12. Устройство по п.10, в котором каждый сегментированный электрод разделен на сегменты разного размера для обеспечения выбора комбинаций сегментов для обеспечения повышенной точности выбора требуемой эффективной площади.
(n-1)
13. Устройство по п.12, в котором сегментированный электрод разделен на n сегментов, имеющих относительные эффективные площади в соотношении 1:2: … :2
14. Устройство по п.10, в котором каждый электродный сегмент сегментированного электрода проходит по существу перпендикулярно направлению потока текучей среды для того, чтобы подвергнуть резистивному нагреву текучую среду по существу по всему проходу текучей среды.
15. Устройство по п.10, дополнительно содержащее средство измерения скорости потока для измерения скорости потока текучей среды для содействия определению соответствующего тока, напряжения и активации электродного сегмента при изменяющихся скоростях потока текучей среды.
16. Устройство по п.10, дополнительно содержащее средство измерения температуры текучей среды на выпуске для измерения температуры текучей среды на выпуске для обеспечения управления с обратной связью нагревом текучей среды.
17. Устройство по п.10, дополнительно содержащее средство измерения температуры текучей среды для измерения температуры текучей среды между первой и второй нагревательными секциями и управления мощностью к первой и второй нагревательным секциям в соответствии с измеренными температурами и требуемым увеличением температуры текучей среды в каждой соответствующей нагревательной секции.
18. Устройство по п.10, в котором проход текучей среды содержит три или более нагревательные секции, каждая из которых имеет впуск и выпуск, при этом секции соединены последовательно.