ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ НАГРЕВАТЕЛЬ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ И СПОСОБ НАГРЕВАНИЯ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ

1. Электрический нагреватель текучей среды, содержащий:
корпус, имеющий вход текучей среды и выход текучей среды и ограничивающий канал текучей среды между входом текучей среды и выходом текучей среды; и,
по меньшей мере, два нагревательных узла, находящихся в корпусе и расположенных параллельно, причем каждый нагревательный узел содержит, по меньшей мере, два электрода, конфигурация которых обеспечивает нагревание текучей среды путем пропускания переменного электрического тока через текучую среду;
при этом упомянутые, по меньшей мере, два нагревательных узла расположены в корпусе так, что текучая среда, текущая по каналу текучей среды, одновременно течет через упомянутые, по меньшей мере, два нагревательных узла.
2. Нагреватель по п.1, в котором упомянутые, по меньшей мере, два нагревательных узла содержат, по меньшей мере, три нагревательных узла.
3. Нагреватель по п.2, в котором, по меньшей мере, один из нагревательных узлов содержит, по меньшей мере, один сегментированный электрод, причем каждый сегментированный электрод содержит множество электрически разделимых сегментов электрода.
4. Нагреватель по п.3, в котором каждым сегментированным электродом управляют путем избирательной активации одного или нескольких сегментов электрода так, что в случае приложения напряжения к сегментированному электроду ток, потребляемый сегментированным электродом, зависит от эффективной активной площади выбранного одного или нескольких сегментов электрода.
5. Нагреватель по п.3, дополнительно содержащий контроллер, применяемый для оптимизации мощности, подводимой для нагревания текучей среды, путем избирательной активации или деактивации сегментов электрода упомянутого одного или нескольких сегментированных электродов.
6. Нагреватель по п.5, в котором контроллер также применяется для неоднократного измерения температуры текучей среды на выходах каждого из нагревательных узлов и сравнения измеренных значений температуры на выходах с расчетными значениями выходной температуры.
7. Нагреватель по п.1, в котором упомянутые, по меньшей мере, два нагревательных узла расположены так, что текучая среда, проходящая от входа текучей среды к выходу текучей среды, должна пройти, по меньшей мере, через один из упомянутых, по меньшей мере, двух нагревательных узлов.
3
8. Нагреватель по п.1, в котором корпус имеет объем, меньший, чем примерно 0,05 м.
9. Нагреватель по п.1, в котором упомянутые, по меньшей мере, два нагревательных узла расположены на одинаковом расстоянии от центральной оси корпуса.
10. Нагреватель по п.1, в котором корпус является, по существу, цилиндрическим.
11. Нагреватель по п.1, в котором упомянутые, по меньшей мере, два электрода каждого нагревательного узла являются, по существу, концентричными.
12. Нагреватель по п.1, в котором упомянутые, по меньшей мере, два электрода каждого нагревательного узла сформированы из инертного электропроводного материала.
13. Нагреватель по п.12, в котором инертный электропроводный материал является одним из материала электропроводной пластмассы, импрегнированного углеродом материала и материала с углеродным покрытием.
14. Тепловой генератор для нагревания вещества, содержащий:
электрический нагреватель текучей среды по любому из пп.1-13; и
сборник текучей среды, предназначенный для приема нагретой текучей среды из электрического нагревателя текучей среды и для передачи тепла из нагретой текучей среды веществу, причем вещество, подлежащее нагреванию, находится в непосредственной близости к сборнику, который содержит нагретую текучую среду.
15. Тепловой генератор по п.14, в котором текучая среда, нагреваемая нагревателем, является одним из таких веществ как вода, этиленгликоль, пропиленгликоль, минеральное или синтетическое масло и нанофлюид.
16. Тепловой генератор по п.14, в котором нагреватель и сборник текучей среды образуют часть пути текучей среды, имеющего замкнутый контур, в пределах которого движется текучая среда.
17. Тепловой генератор по п.14, дополнительно содержащий насос, вызывающий движение текучей среды через нагреватель и в сборник текучей среды.
18. Способ нагревания, заключающийся в том, что:
пропускают текучую среду через корпус, имеющий вход текучей среды и выход текучей среды и ограничивающий канал текучей среды между входом текучей среды и выходом текучей среды; и
нагревают текучую среду с помощью, по меньшей мере, двух нагревательных узлов, находящихся в корпусе и расположенных параллельно, причем каждый нагревательный узел содержит, по меньшей мере, два электрода, конфигурация которых обеспечивает нагревание текучей среды путем пропускания переменного электрического тока через текучую среду;
при этом упомянутые, по меньшей мере, два нагревательных узла расположены в корпусе так, что текучая среда, текущая по каналу текучей среды, одновременно протекает через упомянутые, по меньшей мере, два нагревательных узла.
19. Способ по п.18, дополнительно предусматривающий перекачивание нагретой текучей среды из корпуса в сборник текучей среды, причем сборник текучей среды передает тепло из нагретой текучей среды веществу, которое находится в непосредственной близости к сборнику текучей среды.
20. Способ по п.19, в котором сборник текучей среды находится внутри теплообменника, а способ дополнительно предусматривает пропускание упомянутого вещества через теплообменник.
21. Способ по п.20, в котором сборник текучей среды, теплообменник и корпус вместе образуют часть замкнутого контура текучей среды, а способ дополнительно предусматривает циркуляцию текучей среды по этому замкнутому контуру.
22. Способ по п.19, дополнительно предусматривающий управление температурой нагретой текучей среды с целью управления температурой нагретого вещества.
23. Способ по п.18, в котором упомянутые, по меньшей мере, два нагревательных узла содержат, по меньшей мере, первый, второй и третий параллельные нагревательные узлы, расположенные в канале текучей среды.
24. Способ по п.18, дополнительно предусматривающий:
измерение проводимости, уставочных расхода и температуры текучей среды на входе текучей среды, и,
исходя из измеренной проводимости, уставочных расхода и температуры текучей среды, определение требуемой мощности, которую надлежит подвести к текучей среде посредством электродов для нагревания текучей среды до уставочной температуры.
25. Способ по п.18, дополнительно предусматривающий избирательную активацию или деактивацию элементов сегментированных электродов упомянутых, по меньшей мере, двух электродов.
26. Способ по п.18, в котором упомянутые, по меньшей мере, два электрода каждого нагревательного узла содержат сегментированный электрод, а нагревание предусматривает избирательную активацию одного или нескольких сегментов электрода, принадлежащих сегментированному электроду, таким образом, что в случае приложения напряжения к сегментированному электроду ток, потребляемый сегментированным электродом, зависит от эффективной активной площади выбранного одного или нескольких сегментов электрода.
27. Способ по п.18, в котором упомянутые, по меньшей мере, два нагревательных узла расположены так, что текучая среда, проходящая от входа текучей среды к выходу текучей среды, должна пройти, по меньшей мере, через один из упомянутых, по меньшей мере, двух нагревательных узлов.