Погружной электронагреватель

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gD 4 Н 05 В 6/10 (21) 3737510/24-07 (22) 08.05.84

° (46) 15.02.86. Бюл. 9 6 (71) Новочеркасский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (72) В.И. Бочаров и Т.В. Бочарова (53) 621.365.512(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 785120, кл. В 65 D 88/74, 1980.

Авторское свидетельство СССР . У 171485, кл. В 61 0 5/04, 1963. (54)(57) ПОГРУЖНОЙ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ, содержащий нагревательное устройство и лопастной перемешивающий узел, связанный с установленным соосно с ним асинхронным электродвигателем, отличающийся тем, что, с целью повышения эффекÄÄSUÄÄ 1211893 A

4 тивности работы нагревателя путем саморе гулирования, пе ремешивающий узел выполнен в виде массивного полого цилиндра с заглушенным нижним торцом и лопастями на наружной боковой поверхности, установленного в подшипниках, закрепленных на корпусе электродвигателя, нагревательное устройство выполнено в виде установленной внутри полого цилиндра соосно с ним электромагнитной муфты, вал которой нижним концом опирается на прикрепленный к торцу полого цилиндра дополнительный подшипник, а верхним — соединен с валом электродвигателя, выполненного с фазным ротором, а обмотки электромагнитной муфты электрически соединены с обмотками ротора электродвигателя.

11893

1О

20

30

45

Тираж 767 Подписное

1 12

Изобретение относится к областям промышленности, связанным с добычей, транспортировкой, переработкой и использованием легкоплавких материалов, которые при атмосферных температурах находятся в твердом состоянии или имеют высокую вязкость.

Цель изобретения — повышение эффективности работы нагревателя путем саморегулирования интенсивности нагрева и перемешивания в зависимости от свойств нагреваемого материала.

На чертеже показана кинематическая и электрическая схема устройства.

Устройство состоит из опорной плиты 1, на которой установлены асинхронный электродвигатель 2 с. фазным ротором 3 и подшипниковый узел 4 с закрепленным в нем перемешивающим узлом в виде массивного полого цилиндра 5 с заглушенным нижним торцом и лопастями 6. Внутри полого цилинд.р4 установлен индукционный нагреватель 7, выполненный в виде электромагнитной муфты. Вал 8 муфты нижним концом опирается на подшипник 9, а верхним — соединен с валом электродвигателя. Между боковой поверхностью электромагнитной муфты и внутренней боковой поверхности полого цилиндра имеется небольшой зазор.

Обмотки 10 фазного ротора электрически соединены с обмотками 11 индукционного нагревателя.

В работе электронагреватель через о-верстие в емкости с нагреваемым материалом (например, цистерне с парафином или нефтью) погружается перемешивающим узлом в указанный материал и устанавливается опорной плитой на отбортовке в отверстия.

При подаче напряжения на обмотку статора электродвигателя 2 его ротор 3 и соединенная с ним электромагнитная муфта — индукционный нагреватель

7 начинают вращаться. Одновременно в обмотках 10 ротора и электрически .соединенных с ними обмотках 11 индукционного нагревателя возникает ток, который создает внутри полого цилиндра 5 вращающееся магнитное поле. Частота вращения поля относительно муфты определяется числом пар полюсов ее обмоток и частотой тока ротора. Так как муфта, в свою очередь, вращается в направлении

ВНИИПИ Заказ 6.51/61 вращения поля, то частота вращения последнего относительно полого цилиндра будет больше.

Вращающееся магнитное поле наводит в стенке полого цилиндра вихревые токи, которые разогревают его и одновременно, взаимодействуя с вызвавшим его полем, создают на нем вращающий момент, направленный в сторону вращения этого поля, При затвердевшем или очень вязком состоянии нагреваемого материала, когда перемешивающий узел заторможен, частота вращения поля относительно неподвижного полого цилиндра равна или даже больше (при определенном соотношении числа пар похпосов двигателя и муфты) частоты питающей электродвигатель сети, что вызывает интенсивный разогрев цилиндра. Тепло от цилиндра псредается нагреваемому материалу и расплавляет его. Соотношение между параметрами двигателя и индукционного нагревателя подбирается таким образом, чтобы в этом режиме (с заторможенным перемешивающим узлом) двигатель работал при минимальных собственных потерях.

После того как вокруг полого цилиндра и его лопастей образуется жидкая фаза нагреваемого материала, тормозящий момент на нем снижается и он начинает вращаться под действием электромагнитного момента, перемец1ая .лопастями материал.Происходит принудительный конвективный теплообмен между нагревателем и удаляющейся поверхностью твердого материала.

По мере увеличения температуры жидкой фазы вокруг нагревателя снижаются силы вязкого трения и частота вращения перемешивающего узла и, следовательно, интенсивность конвективного теплообмена возрастает. Одновременно уменьшается частота вращения магнитного поля относительно полого цилиндра, что приводит к требуемому снижению интенсивности его нагрева. Это предотвращает перегрев стакана и жидкости вблизи него.

Таким образом, в процессе разогрева материала происходит плавное снижение интенсивности нагрева и возрастание интенсивности перемешивания, что увеличивает эффективность работы нагревателя.

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