Индукционный нагреватель текучей среды

 

ИНДУКЦИОННЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ ТЕКУЧЕЯ СРЕДЫ, содержащий корпус, в котором .размещен пучок ферромагнитных труб, соединенных с патрубками входа и выхода нагреваемой среды, иобхватывающую их индукционную охлаждаемую обмотку, отличающийся тем, что, с целью повышения энергетических показателей, -обмотка выполнена в виде по меньшей -мере двух последовательно соединенных овалообразных дисков, расположенных в параллельных плоскостях, повернутых под углом один к другому, обхватывающих группу труб, расположенных на одной прямой, проходящей через центр пучка.1

СОЮЗ С08ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (}9) (}}) 3(5}) Н 05 В 6 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (4 ъ".rw ъ)) pv 0

t3 l ,.. ; д - еАА

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3563250/24-07 (22) 11.03.83 (46) 23.05.84. Бюл. Р 19 (72) E.A.Hóÿíoâ и Л.В.Папунырова (71) Государственный ордена "Знак

Почета" научно-исследовательский и проектный институт лакокрасочной проиышленности (53) 621.365.512 (088.8) (56) 1.. Патент Германии )) 370732, кл. 21 b 3, 1923.

2. Авторское свидетельство СССР

)) 748917, кл. Н 05 В 6/10, 1978, (54) (57) ИНДУКЦИОННЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ ТЕКуЧЕй СРЕДЫ, содержащий корпус, в котором .размещен пучок ферромагнитных труб, соединенных с патрубками входа и выхода йагреваемой среды, и обхва- . тывающую их индукционную охлаждае1 мую обмотку, отличающийся тем, что, с целью повышения энергетических показателей, обмотка выполнена в виде по меньшей мере двух последовательно соединенных овалообразных дисков, расположенных в параллельных плоскостях, повернутых под углом один к другому, обхватывающих группу труб, расположенных на одной прямой, проходящей через центр

O пучка. 9

1094161

Изобретение относится к области индукционного нагрева, для термообработки текучей среды в трубчатых реакторах в различных отраслях химической, нефтехимической, трубной и других отраслях промьпаленности. 5

Известен индукционный нагрев труб с помощью цилиндрических индукторов, внутренняя полость кото >ых заполнена пучком труб (1) .

Недостатком такого устройства яв- t0 ляется низкое значение электрических параметров коэффициента мощности и КПД системы, так как слишком велики зазоры между индуктором и отдельными элементами пучка. Кроме того, наблюдается значительное снижение напряженности электромагнитного поля по сечению пучка, что приводит к неравномерному тепловыделению и как следствие — к значитель20 ным перепадам температур.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является индукционный нагреватель текучей— среды, содержащий корпус, в котором размещен пучок ферромагнитных труб, сбединенных с патрубками входа и выхода нагреваемой среды, и обхватывающую их индукционную охлаждаемую обмотку j2) .

Недостатком известного устройства является низкий КПД и коэффициент мощности ввиду значительного расстояния между индуктором и теплоаккумулирующими.цилиндрами, составляющими пучок. Кроме того, применение 35 цилиндрического индуктора для разогрева пучка элементов вызывает значительные перепады температуры по сечению в элементах пучка из-за неравно лерного распределения напряжен- 40 ности электромагнитного поля, что особенно проявляется в индукторах большого диаметра.

Использование многовиткового цилин. дрического индуктора приводит к по- 45 ниженной надежности его работы в связи с плохими условия ли охлаждения обмотки, которая в большинстве случаев является и многослойной.

Целью изобретения является повышение энергетических показателей, включающих коэффициент мощности и

КПД.

Поставленная цель достигается тем, что в индукционном нагревателе текучей среды, содержащем корпус, в котором размещен пучок ферромагнитных труб, соединенных с патрубками входа и выхода нагреваемой среды, и обхватывающую их индукционную охлаждаемую 60 обмотку, обмотка выполнена в виде по меньшей мере двух последовательно соединенных овалообразных дисков/расположенных в параллельных плоскостях, повернутых под углом один к другому, 65 охватывающих группу труб, расположенных на одной прямой, проходящей через центр пучка.

На фиг.1 изображен нагреватель, общий вид," на фиг.2 и 3 - нагреватель с различным числом труб, поперечное сечение, разрез A-A на фиг.1, на фиг.4 — обмотка нагревателя; на фиг.5. — проход среды по трубам.

Пучок ферромагнитных труб 1, имеющих электротеплоизоляцию 2, охвачен многовитковой обмоткой. Обмотка .со» стоит из набора последовательно соединенных переходом 3 овалообразных дисков 4 и 5. Соседние диски смещены друг относительно друга на 90 (фиг. 2) или, например, на 45 (фиг. 3) и охватывают группы труб из пучка, расположенных на прямых линиях, про ходящих через центр. Для входа и выхода среды пучок последовательно соединенных труб имеет патрубки 6 и 7.

Индукционный нагреватель заключен в продуваемый охлаждающей средой кожух

8.

При подаче переменного напряжения на индукционную обмотку вокруг нее возникают электромагнитные пульсирующие поля, под влиянием которых в ферромагнитном пучке труб возбуждаются вихревые токи, приводящие к их разогреву. Среда, проходя последовательно соединенную систему ферромагнитных труб, составляющих пучок, подвергается термообработке. . Использование центрального элемента в пучке труб, повышенный разогрев которого наблюдается, объясняется лишь необходимостью технологического процесса, требующего резкого подъема температуры реагента на заключительном (или начальном) участке.

Если таких требований не возникает, то центральный элемент в пучке может отсутствовать. Такая форма индукционного нагревателя создает благоприятные условия для охлаждения витков, так как .способствует турбулизации охлаждающего потока, что приводит к увеличению коэффициента теплоотдачи с обмотки индуктора.

Предлагаемый индукционный нагреватель с использованием смещенных овалообраэных дисков позволяет значительно снизить величину зазора между каждым параллельным элементом пучка и обмоткой индукционного нагревателя, и как результат этого наблюдается значительное повышение (до

30%) коэффициента мощности и КПД индукционного нагревателя. В качестве универсального параметра, характеризующего качество электромагнитной, системы, взята величина произведения

cosy, которая позволяет прй оцен1094161

ice разнотипных конструкций исключить потери в обмотке индуктора, которые сами по себе, являясь негативным

Фиг.1

A-A

8)(od реагенша

r показателем, увеличивают значение такого параметра как коэффициент моц.ности

Юыхад реагеита

1094161

1094161

1094161

Воздух

Составитель О.Щедрина

ТехредМ.Гергель Корректор И,Эрдейи

Редактор П.Косссй

Заказ 3458/45 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

11 3035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4