Индукционный нагреватель жидкости АКВА-ЕТ (варианты)

ИНДУКЦИОННЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ ЖИДКОСТИ АКВА-ЕТ (варианты)
Нредлагаемая полезная модель относится к электротехнологическому оборудованию и предназначена для электрического нагрева жидкостей. Наиболее высокими энергетическими характеристиками обладают индукционные нагреватели жидкостей трансформаторного типа.
Известен индукционный нагреватель жидкости (пат. РФ №2074529, «Индукционный нагреватель жидкости, авт. Елшин А.И. и др., БИ .№ 6,1997 г.), содержащий корпус, размещенный в нем трансформатор с многостержневым ферромагнитным сердечником с расположенной на стержнях многофазной первичной обмоткой, подключаемой к сети переменного тока, и вторичной обмоткой, являющейся теплообменником, при этом теплообменник выполнен в виде пустотелой камеры с нижним входным и верхним выходным патрубками для прохождения нагреваемой жидкости, в которой имеются сквозные вертикальные каналы с электропроводящими стенками, в каждом из которых установлен стержень сердечника трансформатора. Нагреватель снабжен замкнутыми контурами из электропроводящего материала, установленными вокруг каждого сквозного канала, и корпус заполнен жидким диэлектриком. Основным недостатком данного устройства является сложность изготовления.
Известен также индукционный нагреватель жидкости трансформаторного типа (пат. ФРГ . 3811546, опубл. 27.10.1988 г.), в
котором вторичная обмотка выполнена из электропроводящей трубки и
предусмотрена возможность регулирования мощности с использованием дросселя подмагничивания, включенного в схему питания первичной обмотки нагревателя. К недостаткам данного устройства можно также отнести сложность конструкции, большую металлоемкость.
Н05В6/40
которого охвачен первичной обмоткой, подсоединенной к источнику энергии, и вторичной обмоткой, охватывающей первичную обмотку, представляющую собой один массивный виток из электропроводящего материала, в котором имеется многовитковый канал для протекания нагреваемой жидкости, патрубки для подвода холодной и отвода горячей жидкости. Указанные патрубки расположены в местах, имеющих одинаковый электрический потенциал. При этом первичная обмотка частично выполнена также из электропроводящей трубки, которая снабжена входным устройством для ввода нагреваемой жидкости и может быть снабжена устройством для принудительного прокачивания жидкости в ней. Предусмотрено выполнение вторичной обмотки из электропроводящего материала, обладающего, в одном случае малым поверхностным эффектом, в другом случае- большим поверхностным эффектом, в третьем случае - из ферромагнитного материала. Упомянутое устройство выполнено в двух вариантах: с однофазным магнитопроводом и с трехфазным магнитопрово дом.
К недостаткам упомянутого устройства относится сложность конструкции и недостаточно высокая электробезопасность, уровень которой зависит от изоляционных вставок в местах подсоединения той части первичной обмотки, которая выполнена из трубки. Не предусмотрены выравнивание температуры и давления жидкости во время работы нагревателя. Кроме того, отсутствует регулирование мощности по стороне вторичной обмотки устройства.
Технической задачей, решаемой полезной моделью, является упрощение конструкции и обеспечение возможности выравнивания температуры и давления жидкости во время работы нагревателя, а также возможность регулирования потребляемой мощности, повышение электробезопасности устройства.
первичную обмотку, подсоединенную к источнику энергии, охватывающую ее вторичную обмотку из электропроводящего материала, имеющую каналы для жидкости, патрубки для подвода холодной и отвода горячей жидкости, вторичная обмотка на каждом стержне магнитопровода выполнена из электропроводящей трубки в виде двух полуобмоток, одна из которых выполнена с правой намоткой, а другая - с левой намоткой, соединенных между собой электропроводящими трубками, при этом соединительные электропроводящие трубки, а также патрубки для подвода холодной жидкости и патрубки для отвода горячей жидкости связаны между собой полыми токопроводящими перемычками-коллекторами.
По второму варианту в известном индукционном нафевателе жидкости, содержащем магнитопровод, первичную обмотку, охватывающую каждый стержень и подсоединенную к источнику энергии, вторичную обмотку из электропроводящего материала, охватывающую первичную обмотку и имеющую каналы для жидкости, патрубки для подвода холодной и отвода горячей жидкости, магнитопровод выполнен трехстержневым, каждая вторичная обмотка выполнена из двух полуобмоток, одна из которых выполнена с правой намоткой, а другая - с левой намоткой, соединенных между собой электропроводящими трубками, при этом соединительные электропроводящие трубки, а также патрубки для подвода холодной жидкости и патрубки для отвода горячей жидкости связаны между собой полыми токопроводящими перемычками-коллекторами.
Кроме того, на электропроводящих трубках, соединяющих полуобмотки и соединенных полыми токопроводящими перемычкамиколлекторами, могут быть установлены дополнительные сплошные перемычки с возможностью перемещения вдоль соединительных трубок, а полые токопроводящие перемычки-коллекторы, соединяющие патрубки подвода холодной жидкости и патрубки отвода горячей жидкости, снабжены каждая заземляющим проводом.
На фиг.1 схематично представлен общий вид однофазного индукционного нагревателя жидкости ( в разрезе).
На фиг.2 представлен вариант выполнения соединительных электропроводящих трубок, полых токопроводящих перемычек-коллекторов и дополнительных сплощных перемычек.
На фиг 3.представлена электрическая схема соединения вторичной обмотки для варианта однофазного индукционного нагревателя жидкости.
На фиг. 4 схематично представлен общий вид трехфазного индукционного нагревателя жидкости (в разрезе).
На фиг.5 представлен вариант выполнения соединительных электропроводящих трубок и полых токопроводящих перемычекколлекторов для трехфазного исполнения индукционного нагревателя жидкости.
На фиг.6 - электрическая схема соединений вторичной обмотки трехфазного индукционного нагревателя жидкости.
Предлагаемое устройство содержит магнитопровод 1 (фиг. 1) имеющий два стержня, и , соответственно, две группы обмоток, охватывающих каждый стержень: первичную обмотку 2, подсоединенную к источнику энергии 3, вторичную обмотку 4, патрубки для подвода холодной 5 и отвода горячей 6 жидкости. Обмотка 4 изготовлена из электропроводящей трубки и выполнена в виде двух полуобмоток 7 и 8, соединенных между собой электропроводящими трубками 9, и охватывает первичную обмотку 2. Одна из полуобмоток 7 выполнена с правой намоткой, а другая 8 - с левой намоткой. Электропроводящие трубки 9 соединены между собой полой токопроводящей перемычкой-коллектором 10 и (фиг.2) дополнительной сплошной перемычкой 11, Патрубки для подвода холодной жидкости 5 и патрубки для отвода горячей жидкости 6 соединены между собой полыми токопроводящими перемычками-коллекторами 12, каждая из этих перемычек-коллекторов снабжена заземляющим проводом 13.
Представленный на фиг.4 вариант трехфазного индукционного нагревателя жидкости содержит магнитопровод 1, выполненный трехстержневым, и, соответственно, три группы обмоток, охватывающих каждый стержень. Соединительные электропроводящие трубки 9 связаны токопроводящей перемычкой-коллектором 10 (фиг.2) и дополнительной сплошной перемычкой 11, установленной с возможностью перемещения вдоль трубок 9.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. При подаче напряжения на первичную обмотку 2 (фиг.1) от источника энергии 3 во вторичной обмотке 4 наводится электродвижущая сила и в двух фуппах полуобмоток 7 и 8, включенных по схеме «звезда(фиг.З) благодаря токопроводящей перемычке-коллектору 10, протекают токи и выделяется теплота. Магнитные потоки, создаваемые полуобмотками 7 и 8 , расположенными на одном стержне, направлены согласно, так как токи в полуобмотках, выполненных одна с левой, другая с правой намоткой, направлены в разные стороны. Нагреваемая жидкость подается через входные патрубки 5, прокачивается по полуобмоткам 7 и 8 и соединяющие их электропроводящие трубки 9 и полую токопроводящую перемычкуколлектор 10 и уходит через отводные патрубки 6.
Выполнение токопроводящих перемычек 10, 12 в виде коллекторов, которые могут быть изготовлены в виде трубки увеличенного диаметра по сравнению с входящими в нее электропроводящими трубками 9 или патрубками 5,6, и запаянной с двух концов, позволяет выравнивать температуру и давление жидкости в трубках во время работы индукционного нагревателя. Благодаря выполнению вторичной обмотки из трубки, упрощаются технологические операции при изготовлении нагревателя. Электробезопасность обеспечена благодаря заземлению 13 (фиг. 1,3,4,6) токопроводящих перемычек-коллекторов 12, соединяющих патрубки подвода и отвода жидкости. При наладке индукционного
нагревателя можно регулировать его мощность путем перемещения дополнительной сплошной перемычки 11 (фиг.2,5) вдоль соединительных электропроводящих трубок.