ИНДУКЦИОННЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ ТЕКУЧИХ СРЕД

Предлагаемая полезная модель относится к электротехническому тепловому оборудованию и предназначена для нагрева жидкостей.
Наиболее высокими энергетическими характеристиками обладают индукционные нагреватели жидкостей трансформаторного типа, к которым относится заявляемое устройство.
Известен электронагреватель трансформаторного типа (патент на полезную модель RU 21992), содержащий плоский шихтованный магнитопровод с трехфазной первичной обмоткой, подключенной к сети переменного тока, и вторичную обмотку, которая выполняет роль теплообменника. При этом вторичная короткозамкнутая обмотка выполнена в виде пустотелой камеры, образующей совместно с дном и крышкой герметичную корпусную оболочку, внутри которой расположен магнитопровод с первичной обмоткой, между стержнями магнитопровода установлены электропроводящие перемычки, торцы которых приварены к стенкам камеры.
Известен электрический нагреватель жидкости трансформаторного типа (патент США US4791262, дата подачи 07.07.1987), содержащий магнитопровод, стержень которого охвачен первичной обмоткой, соединенной с источником энергии, и вторичной обмоткой, охватывающей первичную обмотку, представляющую единый элемент из электропроводящего материала, выполненный в форме цилиндрического кольца, в стенке которого имеется многовитковый канал для протекания нагреваемой жидкости, патрубки для подвода холодной и отвода горячей жидкости.
Известен электрический нагреватель трансформаторного типа (патент на полезную модель RU 77528) содержит магнитопровод, имеющий три стержня, и соответственно три группы обмоток, охватывающих каждый стержень: первичную обмотку, подсоединенную к источнику энергии, вторичную обмотку, являющуюся теплообменником, который охватывает первичную обмотку, патрубки для подвода холодной и отвода горячей жидкости. Теплообменник изготовлен из электропроводящей трубки и выполнен в виде двух полуобмоток, одна из полуобмоток выполнена с правой намоткой, а другая - с левой намоткой. Полуобмотки соединены между собой электропроводящими трубками, которые в свою очередь соединены между собой токопроводящей перемычкой. Патрубки для подвода холодной жидкости и патрубки для отвода горячей жидкости соединены между собой токопроводящими перемычками, каждая из этих перемычек снабжена заземляющим проводом.
Из уровня техники известен индукционный нагреватель текучих сред (патент на изобретение RU 2263418 C2, опубл.27.10.2005), содержащий трехстержневой магнитопровод, каждый стержень которого охвачен первичной обмоткой, соединенной с источником энергии, и вторичной обмоткой, выполненной в виде витков трубки из электропроводящего материала и охватывающей первичную обмотку, патрубки для подвода холодной и отвода горячей жидкости, при этом каждый виток вторичной обмотки выполнен в виде отдельного элемента и представляет собой три соединенных кольца, при этом крайние кольца соединены с патрубками для подвода холодной и отвода горячей жидкости.
Указанное решение выбрано заявителем в качестве ближайшего аналога.
К недостаткам упомянутых устройств, включая ближайший аналог, относится отсутствие возможности регулирования мощности устройства.
Технической проблемой, решаемой заявляемой полезной моделью, является обеспечение возможности регулирования мощности устройства.
Техническим результатом является создание индукционного нагревателя текучих сред, обеспечивающего возможность регулирования мощности устройства.
Заявленный технический результат достигается тем, что в известном индукционном нагревателе текучих сред, содержащем трехстержневой магнитопровод, каждый стержень которого охвачен первичной обмоткой, соединенной с источником энергии, и вторичной обмоткой, выполненной в виде витков трубки из электропроводящего материала и охватывающей первичную обмотку, патрубки для подвода холодной и отвода горячей жидкости, согласно полезной модели, первичная обмотка каждого стержня магнитопровода включает пять катушек, каждая из которых имеет две разнонаправленные навивки кабеля.
Витки вторичной обмотки и патрубки для подвода холодной и отвода горячей жидкости выполнены с заземлением.
Наличие магнитопровода, стержни которого охвачены первичной обмоткой, соединенной с источником энергии, и вторичной обмоткой из электропроводящего материала, охватывающей первичную обмотку, обеспечивает работоспособность индукционного нагревателя текучих сред.
Выполнение магнитопровода трехстержневым обеспечивает устройству возможность использовать три фазы промышленной электрической сети напряжением 380 В.
Наличие патрубков для подвода холодной и отвода горячей жидкости обеспечивает подачу и отвод нагреваемой жидкости.
Наличие в первичной обмотке каждого стержня магнитопровода пяти катушек, каждая из которых имеет две разнонаправленные навивки кабеля, обеспечивает возможность регулирования мощности устройства путем изменения схемы подключения первичных катушек к источнику питания.
Выполнение трубок вторичной обмотки и патрубков для подвода холодной и отвода горячей жидкости с заземлением обеспечивают электробезопасность устройства.
Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежами, где представлен пример конкретного выполнения конструкции заявляемого устройства, в частности, на фиг.1 представлен вид сверху трехфазного индукционного нагревателя (разрез), на фиг. 2 представлен общий вид трехфазного индукционного нагревателя.
Индукционный нагреватель текучих сред, содержит трехстержневой магнитопровод 1, каждый стержень которого охвачен первичной обмоткой 2, соединенной с источником энергии, и вторичной обмоткой, выполненной в виде витков трубки 3 из электропроводящего материала и охватывающей первичную обмотку 2, а также патрубки для подвода холодной и отвода горячей жидкости 4 и 5.
Каждый виток 3 вторичной обмотки выполнен в виде отдельного элемента и представляет собой три соединенных кольца, при этом крайние кольца соединены с патрубками для подвода холодной и отвода горячей жидкости 4 и 5. При этом трубки 3 соединены между собой и с патрубками 4 и 5 таким образом, что жидкость беспрепятственно циркулирует по трубкам 3 в направлении от патрубка 4 подвода холодной воды к патрубку 5 для отвода горячей воды. Каждый виток 3 вторичной обмотки выполнен из двух одинаковых деталей, составленных из полуколец, соединенных сваркой.
В примере конкретного выполнения заявляемого устройства, представленном на фиг. 1 и 2, вторичная обмотка включает восемь витков 3, однако заявитель не ограничивает число возможных витков вторичной обмотки, поэтому нагреватель, согласно заявляемой полезной модели, может иметь любое количество указанных витков – как больше восьми, так и меньше.
Первичная обмотка 2 каждого стержня магнитопровода 1 включает пять катушек, каждая из которых имеет две разнонаправленные навивки кабеля – правую и левую. Выполнение различных вариантов подключения катушек к источнику питания позволяет регулировать мощность устройства в диапазоне ± 25 % от номинала.
Катушки 2 имеют общий контакт 6, а на раму 7 нагревателя выведены клеммы контактов 8 силового напряжения каждой катушки.
Витки 3 вторичной обмотки и патрубки для подвода холодной и отвода горячей жидкости 4 и 5 выполнены с заземлением.
Заявляемое устройство работает следующим образом.
Через патрубок 4 для подачи холодной жидкости обеспечивается подача воды. При прохождении тока по первичной обмотке 2, в магнитопроводе (сердечнике)возникает переменное магнитное поле, которое, в свою очередь, порождает индукционные короткозамкнутые токи в металле вторичной обмотки 3, которые нагревают металл обмотки. Далее это тепло передается циркулирующей через нагреватель жидкости, которая отводится через патрубок 5.
Заявленное устройство является простым, обеспечивает возможность регулирования мощности устройства, а также повышение его электробезопасности.