ЭЛЕКТРОВОДОНАГРЕВАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ТРАНСФОРМАТОРНОГО ТИПА

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использовано для нагрева воды или другой диэлектрической жидкости в замкнутом объеме на промышленных и бытовых объектах.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является электроводонагревательное устройство трансформаторного типа (патент на изобретение №2398366, от 20 мая 2009 г.), представляющий собой трехфазный трансформатор с плоским шихтованным магнитопроводом, на стержнях которого размещена первичная обмотка, подключенная к сети переменного тока, а вторичная обмотка выполнена в виде герметичной камеры, внутри которой к стенкам приварены электропроводящие перемычки, проходящие через окна магнитопровода. Особенностью конструкции является то, что электропроводящие перемычки выполнены полыми и омываются водой. Конструкция вторичной обмотки совместно с короткозамыкающими перемычками, дном и крышкой создают герметичную оболочку, которая заполняется пропиточным компаундом. Вода нагревается как в режиме протока, так и в аккумуляционном режиме за счет мощности, выделяемой во вторичной обмотке при протекании по ней тока, а так же за счет выделяемой мощности в первичной обмотке, в магнитопроводе и короткозамкнутых перемычках, что увеличивает площадь теплоотдачи нагревательного элемента при минимальном расходе активных материалов и минимальных габаритах.
Существенным недостатком данного устройства является то, что в перемычках затруднена естественная конвекция, вследствие формы отверстия в перемычках, которая приводит к локальному перегреву и интенсивному образованию накипи внутри перемычек.
Цель полезной модели - обеспечить процесс естественной конвекции внутри перемычек.
Поставленная цель достигается тем, что перемычки в продольном сечении имеют форму полого параллелограмма с наклоненными под углом верхней и нижней стенкой (Фиг.1 сечение А-А), это приводит к улучшению циркуляции жидкости внутри перемычек.
Предлагаемое устройство состоит из трехфазного трансформатора с плоским шихтованным магнитопроводом (Фиг.1), на стержнях которого размещена первичная обмотка, установленная внутри вторичной обмотки, выполненной в виде пустотелой камеры, две поперечные короткозамкнутые перемычки проходящие через окна магнитопровода, у которого перемычки в продольном сечении имеют форму полого параллелограмма с наклоненными под углом верхней и нижней стенкой. Бак снабжается дном и крышкой, которые герметически закрывают магнитопровод и первичную обмотку от проникновения воды. Перемычки омываются водой изнутри. Поэтому для улучшения теплоотвода от них к стенкам бака и воде, их следует выполнять в форме полого параллелограмма, что улучшает процесс естественной конвекции.
Переменный ток, протекающий по первичной обмотке, создает переменный магнитный поток в магнитопровод е. Под действием электродвижущей силы, наведенной переменным магнитным потоком, по короткозамкнутой вторичной обмотке протекает электрический ток, нагревающий вторичную обмотку.
Существенными отличительными признаками заявляемого нагревателя является форма короткозамыкающих перемычек, представляющих собой полый параллелограмм, позволяющей улучшить циркуляцию теплоносителя через перемычки, тем самым исключая локальный перегрев и образование накипи.
На фиг.1 схематично изображен описываемый нагреватель.
Предлагаемый прибор состоит из трансформатора с первичной и вторичной обмоткой, выполненной в виде короткозамкнутого витка. Первичная обмотка подключена к трехфазной сети переменного тока. Вторичная обмотка выполнена в виде металлического бака 1 с перемычками 5. Бак снабжается дном 2 и крышкой 3, которые герметически закрывают магнитопровод 6 и первичную обмотку 4 от проникновения воды. Две поперечные перемычки, в продольном сечении имеют форму полого параллелограмма, привариваемые к стенкам бака, служат для замыкания фазных токов вторичной обмотки, а также для улучшения охлаждения первичной обмотки. В собранных нагревательных элементах эти перемычки проходят через окна магнитопровода. Перемычки омываются водой изнутри. Поэтому для улучшения теплоотвода от них к стенкам бака и воде, их следует выполнять в форме полого параллелограмма, что улучшает процесс естественной конвекции.
При включении первичной обмотки 4 в сеть в магнитопроводе 6 трансформатора возбуждается переменный магнитный поток, создающий в короткозамкнутой обмотке большой ток и соответствующий электронагрев этого проводника, пропорциональный квадрату вторичного тока в нем.