Устройство для нагрева и транспортирования жидкой среды

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для промышленных, сельскохозяйственных и бытовых нужд. Устройство для нагрева и транспортирования жидкой среды содержит первичную обмотку, магнитопровод, элемент из антифрикционного материала, вращающуюся короткозамкнутую вторичную обмотку, на которой установлены постоянные магниты. Взаимодействие между полем постоянных магнитов и магнитным полем первичной обмотки при сближении скоростей вращения магнитного поля и вращающейся обмотки увеличивает скорость вращения цилиндра, что в результате приводит к повышению производительности устройства. 1 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для промышленных, сельскохозяйственных и бытовых нужд.

Известен электронагреватель, содержащий каркас и охлаждаемый вентилятором нагревательный элемент, причем каркас образован магнитопроводом с расположенной на нем первичной обмоткой, подключаемой к сети переменного тока через встроенный регулятор частоты питающего первичную обмотку электронагревателя напряжения, а нагревательный элемент выполнен в виде вращающейся самоохлаждающейся вторичной обмотки, состоящей из короткозамкнутых стержней, установленных на подвижной опоре (свидетельство на полезную модель №7266 РФ, МКИ Н05В 3/06).

Существует теплогенерирующий электромеханический преобразователь, содержащий магнитопровод, сетевую обмотку, нагревательный элемент, выполненный в виде вращающейся вторичной обмотки, выполненной из электропроводящего материала, вращающейся в подшипниковых узлах и неподвижный теплогенерирующий элемент из электропроводящего материала, расположенный между сетевой и вторичной обмотками (патент на полезную модель №46139 РФ, МКИ Н05В 6/10, F25B 29/00).

Наиболее близким по технической сущности является электромеханический преобразователь, содержащий первичную обмотку, магнитопровод и вращающуюся короткозамкнутую вторичную обмотку, выполненную в виде полого цилиндра, отличающийся тем, что вращающаяся вторичная обмотка и магнитопровод разделены дополнительным теплоизолирующим элементом из антифрикционного неэлектропроводящего материала, выполняющего функцию радиального и/или упорного подшипника скольжения и составляющего единое целое с магнитопроводом и первичной обмоткой, а на внутренней поверхности вторичной обмотки сформированы и жестко связаны с ней напорные лопасти (патент на полезную модель №65335 РФ, МКИ Н05В 6/10, F25B 29/00).

Общим недостатком рассмотренных устройств являются низкие эксплуатационные характеристики, связанные с невысокой производительностью преобразователей.

Задачей заявляемого изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик за счет увеличения производительности устройства.

Технический результат, достигаемый в процессе решения поставленной задачи, заключается в увеличении скорости углового перемещения вращающейся обмотки.

Такой технический результат является следствием использования постоянных магнитов, установленных на вращающейся короткозамкнутой вторичной обмотке.

Сущность предлагаемого изобретения поясняет фигура 1.

Устройство для нагрева и транспортирования жидкой среды состоит из магнитопровода 1 с размещенной на нем двух- или трехфазной сетевой обмоткой 2 и вращающейся короткозамкнутой вторичной обмотки, выполненной в виде полого цилиндра 6, на внутренней поверхности которого сформированы и жестко связаны с ним «m» (m=2, 3 … - целое положительное число) напорных лопастей 7. На наружной поверхности полого цилиндра 6 равномерно размещены «2n» (n=1, 2 … - целое положительное число) постоянных магнитов 5 с чередующейся полярностью. Вращающаяся вторичная обмотка и магнитопровод разделены зазором 4 и дополнительным теплоизолирующим элементом из антифрикционного неэлектропроводящего материала 3, выполняющего функцию радиального и/или упорного подшипника скольжения и составляющего единое целое с магнитопроводом и первичной обмоткой.

Устройство для нагрева и транспортирования жидкой среды работает следующим образом.

На сетевую обмотку 2 подается напряжение от сети переменного тока. Проходящий при этом по обмотке 2 ток создает намагничивающую силу и переменное вращающееся магнитное поле, которое на основании закона электромагнитной индукции наводит электродвижущую силу в полом цилиндре 6, обуславливающую ток, протекающий по цилиндру 6, что приводит к возникновению вращающего момента. В первый момент времени вследствие инерционности неподвижного цилиндра 6 постоянные магниты 5 не влияют на создание пускового вращающегося момента. Так как расположенный между внутренней поверхностью магнитопровода и внешней поверхностью полого цилиндра 6 дополнительный теплоизолирующий элемент выполнен из антифрикционного материала и представляет собой радиальный и/или упорный подшипник скольжения, цилиндр 6 приходит во вращение со скоростью, определяемой параметрами устройства и источника питания. Проходящий по цилиндру 6 ток является источником тепловой мощности, передаваемой жидкой среде. Количество теплоты, выделяемое вращающейся обмоткой, образованной цилиндром 6, зависит от скорости вращения и величины вторичного тока, определяемого наведенной электродвижущей силой и электрическим сопротивлением цилиндра 6. При этом частота вращения цилиндра ограничивается величиной скольжения, представляющего собой относительную разность скоростей вращения магнитного поля, создаваемого первичной обмоткой 2, и цилиндра 6. Величина скольжения зависит от параметров вращающейся обмотки 2. В режимах, близких к синхронным, то есть при сближении скоростей вращения магнитного поля и вращающейся обмотки, величина наведенной в цилиндре 6 электродвижущей силы стремится к нулю, но при этом начинает проявляться взаимодействие между полем постоянных магнитов 5 и магнитным полем первичной обмотки 2. В результате этого скорость вращения цилиндра 6 увеличивается и достигает значения, соответствующего скорости вращения магнитного поля первичной обмотки 2. При вращении обмотки, образованной полым цилиндром 6, на внутренней поверхности которого расположены напорные лопасти 7, нагреваемая жидкая среда транспортируется с производительностью, пропорциональной скорости вращения цилиндра 6. Величина производительности - количества транспортируемой жидкости в единицу времени, зависит от скорости вращения цилиндра 6, количества напорных лопастей 7 и площади поперечного сечения, определяющего гидравлическое сопротивление устройства.

Использование постоянных магнитов для создания магнитного поля, обеспечивающего транспортирование жидкой среды, позволяет увеличить скорость углового перемещения вращающейся обмотки, что приводит к повышению производительности и улучшению эксплуатационных характеристик устройства.

Устройство для нагрева и транспортирования жидкой среды, содержащее первичную обмотку, магнитопровод, дополнительный теплоизолирующий элемент из антифрикционного неэлектропроводящего материала, выполняющий функции радиального и/или упорного подшипника скольжения, и вращающуюся короткозамкнутую вторичную обмотку, выполненную в виде полого цилиндра, на внутренней поверхности которого сформированы и жестко связаны с ней напорные лопасти, отличающееся тем, что на наружной поверхности полого цилиндра с чередующейся полярностью равномерно размещены 2n (n=1, 2… - целое положительное число) постоянных магнитов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу и устройству для закалки детали, описываемой замкнутой кривой. .

Изобретение относится к изготовлению композиционных слоистых трубчатых структур и может использоваться в высокотемпературных электрохимических устройствах типа твердооксидных топливных ячеек.

Изобретение относится к устройствам индукционного нагрева стальных пластин и пластин из цветных металлов, например алюминия. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для промышленных, сельскохозяйственных и бытовых нужд. .

Изобретение относится к электротехнике. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для промышленных, сельскохозяйственных и бытовых нужд. .

Изобретение относится к области индукционной электротехнологии и может найти широкое применение для предварительного и сопутствующего подогрева при строительстве трубопроводов, предварительного и сопутствующего подогрева соединений узлов врезки при сварке на действующем газонефтепродуктопроводе, термообработки сварных швов, нагрева стенок резервуаров нефтегазовой отрасли, изоляции нефтепродуктопроводов, снятия поликенового покрытия с демонтированных секций нефтепродуктопроводов, а также для трубогибов.

Изобретение относится к электроводонагревателям и предназначено для горячего водоснабжения жилых домов, промышленных и сельскохозяйственных предприятий. .

Изобретение относится к области электротехники и может найти применение для индукционного нагрева металлических деталей. .

Изобретение относится к блоку индукционных катушек для нагрева вращательно-симметричной относительно оси детали из электропроводящего материала, в частности, втулочной детали, удерживающей прессовой посадкой изделие вытянутой формы в центральном относительно оси установочном отверстии, предпочтительно для нагрева втулочной детали приспособления для крепления инструмента, удерживающего прессовой посадкой в центральном относительно оси вращения установочном отверстии хвостовик вращательного инструмента, в частности, сверла или фрезы.

Устройство может быть использовано перед электродуговой наплавкой восстанавливаемого в пути участка рельса для его нагрева. Удлиненный в продольном направлении петлевой индуктор включает два одинаковых и расположенных напротив друг друга пластинчатых продольных элемента с плавно загнутыми навстречу друг другу верхними участками и плоскими нижними участками, расположенными относительно друг друга на расстоянии, обеспечивающем при установке индуктора скользящую или ходовую посадку по сопрягаемым с ними боковым граням головки рельса. Первые концевые участки продольных элементов индуктора соединены между собой пластинчатым поперечным элементом, лицевая и тыльная поверхности которого имеют форму, соответствующую форме центрального участка поверхности катания головки нового рельса. Второй концевой участок каждого продольного элемента снабжен пластинчатым поперечным полуэлементом, имеющим форму, соответствующую форме соответствующего ему участка поверхности катания головки нового рельса. Каждый поперечный полуэлемент снабжен токоподводом, соединенным с соответствующим ему выходным выводом блока согласования. Изобретение обеспечивает равномерный нагрев головки рельса как со стороны поверхности катания, так и со стороны ее боковых граней, а также высокую эффективность преобразования электрической энергии в тепловую вне зависимости от глубины зоны наплавки. 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Устройство содержит индукционный нагреватель, магнитопроводный экран, теплоизоляционный кожух, индукционную обмотку, охватывающую цилиндрическую емкость, выпрямитель переменного тока и инвертор, соединенный с индукционной обмоткой и блоком управления инвертором, датчики температуры входного и выходного потока, соединенные с блоком сравнения температур, который подключен к блоку управления инвертором и блоку управления насосом, соединенному с насосом. Оно снабжено перепускной трубой, один конец которой расположен в сечении входного нагнетательного патрубка, на входе которого механически закреплен насос, а другой конец - в сечении выходного всасывающего патрубка с автоматическим запорно-регулирующим органом, соединенным с блоком управления запорно-регулирующим органом, соединенным с блоком сравнения температура. При этом индукционный нагреватель расположен горизонтально, цилиндрическая емкость выполнена из немагнитного материала с установленной по направлению движения жидкости вертикальной стенкой, а цилиндрический элемент выполнен в виде теплообменной трубы из ферромагнитного материала, которая расположена внутри цилиндрической емкости с зазором и снабжена горизонтальными теплообменными стержнями, установленными внутри трубы в шахматном порядке, теплообменными полусферами, расположенными на ее внешней поверхности в шахматном порядке, и термодатчиком, установленным на внешней поверхности теплообменной трубы и соединенным с блоком сравнения температур. Технический результат - упрощение конструкции нагревателя и повышение надежности и автоматизации работы устройства. 4 ил.

Изобретение относится к блоку управления индукционного нагрева. Блок управления блока индукционного нагрева управляет выводом питания переменного тока к нагревательной катушке блока индукционного нагрева поперечного типа, что позволяет переменному магнитному полю пересекать поверхность проводящего листа, который перемещается для индукционного нагрева проводящего листа. Блок управления включает в себя: переключатель восстановления магнитной энергии, который выводит питание переменного тока к нагревательной катушке; блок задания частоты, который задает выходную частоту в ответ на, по меньшей мере, одно из относительной проницаемости, сопротивления и толщины проводящего листа; блок управления затвором, который управляет операцией переключения переключателя восстановления магнитной энергии на основе выходной частоты, заданной блоком задания частоты. Предлагается также система индукционного нагрева, содержащая блок управления блока индукционного нагрева, нагревательную катушку, сердечник и защитную пластину, а также способ управления блоком индукционного нагрева. Техническим результатом является обеспечить более равномерное температурное распределение. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 18 ил.

Система нагревания подземного пласта содержит протяженный электрический проводник, размещенный в подземном пласте. Электрический проводник расположен между, по меньшей мере, первым электрическим контактом и вторым электрическим контактом. Ферромагнитный проводник, по меньшей мере, частично окружает электрический проводник и, по меньшей мере, частично расположен вдоль его длины. Электрический проводник, когда в него подают изменяющийся во времени электрический ток, индуцирует электрический ток в ферромагнитном проводнике, достаточный для нагрева ферромагнитного проводника за счет сопротивления до температуры, по меньшей мере, примерно 300°С. Система нагревания согласно изобретения обеспечивает улучшенный способ нагрева, позволяющий добывать углеводороды, водород и/или другие продукты из различных пластов, содержащих углеводороды. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 23 ил.

Устройство индукционного нагрева поперечным потоком позволяет переменному магнитному полю пересекать грань проводящего листа, который транспортируется в одном направлении, тем самым индуктивно нагревая проводящий лист. Устройство индукционного нагрева поперечным потоком включает в себя нагревательную обмотку, размещенную таким образом, что грань обмотки обращена к грани проводящего листа, сердечник, вокруг которого намотана нагревательная обмотка, и экранирующую пластину, образованную из проводника и размещенную между сердечником и боковым концевым участком в направлении, перпендикулярном к направлению транспортирования проводящего листа, причем экранирующая пластина имеет выступающий участок, и боковая поверхность выступающего участка представляет собой замкнутый контур, если смотреть с направления, перпендикулярного к грани обмотки. Изобретение позволяет исключить перегрев боковых торцов проводящего листа нагреваемого объекта. 9 з.п. ф-лы, 49 ил.

Устройство индукционного нагрева с поперечным потоком обеспечивает возможность пересечения переменным магнитным полем стороны листа проводящего листа, который перемещается в одном направлении, в результате чего происходит индуктивный нагрев проводящего листа. Устройство индукционного нагрева с поперечным потоком включает в себя нагревательную катушку, расположенную так, что сторона катушки обращена к стороне листа проводящего листа; сердечник, вокруг которого намотана нагревательная катушка; экранирующая пластина, сформированная из проводника и расположенная между сердечником и боковым торцевым участком в направлении, перпендикулярном направлению перемещения проводящего листа; и непроводящий магнитомягкий материал, который закреплен на экранирующей пластине, причем экранирующая пластина расположена между сердечником и непроводящим магнитомягким материалом. Изобретение позволяет исключить перегрев боковых торцов проводящего листа нагреваемого объекта. 6 з.п. ф-лы, 20 ил.
Изобретение относится к электротехнике, а именно к теплогенерирующему электромеханическому преобразователю, предназначенному для нагрева и/или перемещения жидкой или газообразной среды. Устройство содержит дополнительный неподвижный элемент, выполненный из антифрикционного неэлектропроводящего материала, выполняющего функции радиального и/или упорного подшипника скольжения, из полимерного композиционного материала на основе эпоксидно-диановой смолы с наполнителем из порошка фторопласта, рубленого стекловолокна и дополнительно оксида алюминия Al2O3 или двуокиси кремния SiO2, что позволяет увеличить количество отводимого от первичной обмотки тепла. Увеличение коэффициента теплопроводности неподвижного теплоизолирующего элемента обеспечивает снижение температуры первичной обмотки теплогенерирующего электромеханического преобразователя, что соответственно повышает надежность его работы. 2 табл

Нагревательный кабель относится к электрическим нагревательным кабелям, в частности к нагревательным кабелям, работающим на скин-эффекте, снабженным неорганической керамической изоляцией. Нагревательный кабель содержит, по меньшей мере, одну токопроводящую жилу-сердечник, находящуюся внутри ферромагнитной формы. Электрический ток проходит по токопроводящей жиле-сердечнику в прямом направлении, а возвращается по поверхностному слою оболочки в обратном направлении, приводя к выделению тепла. При этом жила-сердечник отделена от ферромагнитной формы посредством приспособления для центровки. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для промышленных, сельскохозяйственных и бытовых нужд

Наверх