DE2014460B2 - Heizeinrichtung fuer aus einzelnen rohrabschnitten bestehende foerderrohre - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Heizeinrichtung für aus einzelnen Rohrabschnitten bestehende Forderrohre, welche mit Hilfe von mehreren an deren Umfang aufgebrachten ferromagnetischen Rohren beheizt sind, durch deren Inneres an einer Wechselstromquelle angeschlossene elektrische Leiter isoliert durchgeführt sind, wodurch an der Innenseite der ferromagnetischen Rohre >.n entgegengesetzter Richtung fließende Ströme induziert sind.

Das Prinzip von unter Verwendung des Hauteffekts beheizten ferromagnetischen Rohren soll unter Bezugnahme auf die F i g. 1 bis 3 erläutert werden.

F i g. 1 zeigt ein ferromagnetisches Rohr 1. z. B. ein Stahlrohr, in welchem ein isolierter Innenleitcr 2 angeordnet ist, der am einen Ende mit dem des ferromagnetischen Rohres 1 und am anderen Ende mit einer Stromquelle verbunden ist. über einen Leiter 4 wird der Stromkreis zwischen dem anderen Ende des ferromagnetischen Rohres 1 und der an· deren Klemme der Stromquelle geschlossen.

Wenn man den Widerstand des ferromagnetischen Rohres 1 mit ρ (Q cm), die Permeabilität mit μ und die Frequenz mit / (Hz) bezeichnet, so erhält man fur die Eindringtiefe S (cm) des Hautcffebts:

S = 5030

(D

fließt der Wechselstrom lediglich an der Innenseite des ferromagnetischen Rohres 1, während an dessen Außenseite kein Potential auftritt. Wenn somit zwei Punkte an der Außenseite des ferromagneiischen Rohres 1 durch einen Leiter verbunden wtrden, fließt somit in diesem Leiter kein Strom.

Gemäß Fig. 2 sind zwei ferromagnetische Rohre 1, i' vorgesehen, deren Innenleiter 2, 2' an zwei Einphasenwechselstromquellen 3, 3' angeschlossen sind. Ein Stromkreis wird von der einen Wechselstromquelle 3, dem Innenleiter 2, einer die ferromagnetischen Rohre 1 und 1' verbindenden Kurzschlußleitung 7, einer Verbindungsleitung 5, dem ferromagneiischen Rohr 1, einem Teil einer Kurzschlußleitung 6 und einer Verbindungsleitung 4 gebildet. Entsprechend besteht ein weiterer Stromkreis aus der anderen Wechselstromquelle 3', dem Innenleiter T, einem Teil einer Kurzschlußleitung 7, einer Verbindungsleitung 5, dem ferromagnetischen Rohr Γ. einem Teil einer Kurzschlußleitung 6 und einer Verbindungsleitung 4. Bei zwei äquivalenten Stromkreisen können «toe Verbindungsleitungen 4 und 5 weggelassen und die beiden Wechselstromquellen 3 und 3' zu einer einzigen Wechselstromquelle vereinigt werden. Dabei bleiben die Kurzschlußleitungen 6 und 7 erhalten, so daß sich ein Sekundärkreis ausbildet.

Gemäß F i g. 3 können auch drei ferromagnetische Rohre 1, Γ, 1" vorgesehen sein, deren Innenleiter 2, 2'. 2" mit einer dreiphasigen Wechselstromquelle verbunden sind. Ein Stromkreis wird gebildet von der einen Wechselstromquelle 3, der Innenleitung 2, einem Teil der Verbindungs'.eitung 5, der KurzscbJuß-Ieitung7, dem ferromagnetischen Rohr 1, 1' und 1", einer Kurzschlußleitung 6 und einer Verbindungsleitung 4. Entsprechende Stromkreise bestehen für die W echselstR.mquellen 3' und 3". Bei einem Ausgleich jeder Phase gemäß F i g. 2 können eine oder beide Verbindungsleitungen 4 und 5 entfallen. Dabei müssen jedoch die Kurzschlußleitungen 6, 7, 6', 7' erhalten bleiben, wobei sich dreiphasige Sekundärkreise ausbilden.

Entsprechend dem Forderrohr können zwei oder mehrere Einphasenschaltungen nach Fig. 2 — d.h. mit vier, sechs und acht ferromagnetischen Rohren — v^ler zwei oder mehrere Dreiphasenschaltungen gemäß Fig. 3 — d. h. mit einem Vielfachen von drei, also mit drei, sechs oder neun ferromagnetischen Rohren — <· erwendet werden.

Bekanntlich werden Förderrohre in einzelnen Rohrabschnitten mi: einer Einheitslänge gefertigt und montiert. Sollten derartige Förderrohre mit ferromagnetischen Rohren beheizt werden, so besteht naturgemäß der Wunsch, derartige ferromagnetische Rohre bereits in der Fabrik an den Rohrabschnitten der Förderrohre zu befestigen, weil dadurch die Montage sehr erleichtert wird.

Demzufolge ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Heizeinrichtung für aus einzelnen Rohrabschnitten bestehende Förderrohre zu schaffen, welche weitgehend bereits in der Fabrik herstellbar ist, wobei die Durchfuhrung von zeitraubenden Schweißverbindungen der ferromagnetischen Rohre bei der Montage vermieden ist.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß

die ferrcimttgneüschen Rohre an den Nahtstellen der Rohrabschnilte elektrisch getrennt sind und daß die Enden der denselben Rohrabschnitt angehörenden ferromagnetische!! Rohre jeweils über elektrische Lciter miteinander verbunden sind.

Im allgemeinen erscheint es zweckmäßig, wenn die einzelnen Rohrabschnitte des Förderrohres aus Metall bestehen und daß die ferromagnetischen Rohre an den Rohrabschnillen des Förderrohres festgeschweißt sind. ίο

Die Erfindung soll nunmehr an Hand von Ausführungsbeispiden unter Bezugnahme auf die F i g. 4 bis 7 erläutert werden. Es zeigen

Fig. 4 und 5 Ausführungsbeispiele mit Einphasen-Stromkreisen nach der Erfindung und

Fig. 6 und 7 Querschniltsansichten von Ausführungsbeispielen mit Einphasen- und Dreiphasenstromkreisen gemäß der Erfindung.

Die F i g. 4 bis 7 zeigen ferromagnetische Rohre 1, 1 und 1" - z.B. Stahlrohre -, welch? beispiels- *o weise durch Schweißen an einem Förderrohr 8 befestigt sind. Durch die ferromagnetischen Rohre 1, 1', 1" führen Innenleiter 2, 2' und 2". In den Figuren sind die Wechselstromquellen nicht dargestellt. Die Innenleitungen 2, 2', 2" bilden die Hin- und Rück- a₅ flußleitungen in bezug auf die Stromquellen.

Gemäß F i g. 4 sind die Rohrabschnitte des Förderrohres 8 jeweils über Flansche 9 miteinander verbunden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind die einzelnen Abschnitte der ferromagnetischen Rohre nicht miteinander verbunden, während die einzelnen Abschnitte der Innenleiter2 und 2' miteinander verbunden sein müssen. Da die Abschnitte der ferromagnetischen Rohre 1 und 1' durch den Flansch 9 getrennt sind, fließt von dem ferromagnetischen Rohr 1 über die Leitungswege 6,7 des Förderrohres 8 zu dem ferromagnetischen Rohr 1' ein Sekundärstrom, welcher gemäß F i g. 2 zu einem Sekundärstromkreis führt. Da das Förderrohr 8 durchweg von einer isolierenden Schicht 11 umgeben ist, besteht keine Gefahr eines dichten Kontakts zwischen dem stromführenden Förderrohr 8 und einer im allgemeinen vorgesehenen äußeren Ummantelung, so wie sie in Fig^g4 und 5 dargestellt ist. Jedoch selbst bei direkter Berührung des Förderrohres 8 mit der äußeren Ummantelung ist der außen auftretende Leckstrom sehr gerirj, weil der Abstand zwischen zwei

^{eine extrero} durch eine Verbindungsbüchse 10 miieinander verbunden. Derartige Verbindungsbüchsen iw Können jedoch auch bei Flanschverbindungen gemuur ιy. η verwendet werden. Bei Verwendung von yerüindungsbüchse 10 erweist es sich oft als scliwierig, °1." selbe beispielsweise durch Schweißen eleKtnscn m ι den Abschnitten der ferromagnetischen Konre zu verbinden. Das ferromagnetische Rohr erzeugt jeaocn auch dann durch Ausbildung von beKunaarsirornkreisen in gewünschter Weise Wärme, wenn die Abschnitte der ferromagnetischen Rohre nicht oder nur schlecht miteinander verbunden sind.

Falls benachbarte Abschnitte der ierromagneiisehen Rohre 1 und 1' und die ^Ve,^rbm.^d"^nß,^SDUC11T*" nicht miteinander verschweißt sind, ftielit der eniwng der Innenseite ferromagnetischen Rohre 1 una ± strömende Sekundärstrom ein Stuck; an tue auucaseile des ferromagnetischen Rohresund erscheint bei 6 und 7 auf der Oberfläche des Forderrohres 8. Der Sekundärstrom fließt somit auf einem »^u« jer ferromagnetischen Rohre sowohl an oer »"«"-als auch der Außenseite, wobei ^die.^iJ ™*"J; größer als die in anderen Teilen der ferromagneti-

sehen Rohre ist. r-i,r,,n«fnrm von

Bei der Beschreibung der Ausfuhrungsform ^v°" F i g. 4 war davon ausgegangen worden dali die benachbarten Flansche 9 gegensemg elek^ 'sohert sind, während bei der Beschreibung ^der Abführung*- form von F i g. 5 Verbindungsbuchsen 10 aus lohe-

stoff angenommen worden ^aren. In der f<eg^^wer" den jedoch Flansche und Vertandungbuchwn^u Stahl hergesteUt so dalein.Teil des ^J"^"™« durch diese Teile fließt Es ergibt sich1 dabei eine etwas unterschiedliche Verteilung der Ströme was jedoch das Prinzip der Ε^^^,^Ξ^^,, Die Γ i g. 6 und 7 zeigen Q"^e«^chnitt|^ns'^c.^ht™ eines mit der Heizeinrichtung gemäß der Erfindung versehenen Förderrohres 8, welches in ^dJ ™ ™ einphasig und in dem anderen Fa 1 .^d«Ä'f,!™^e"2 ist. In beiden Fällen führen Innenleiter 2, 2 2; durch die ferromagnetischen Rohre 1. 1 , 1 , wooe. s.cn Strompfade 6, 6 , 6 , 7, 7 , 7 ^ausD'^iae"_p . . . Die vorhergehende Beschreibung bezog sich_ aut Förderrohre aus einem elektr.sch leitender^ Material wie etwa Stahl. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung können jedoch auch F°^rderr™J ™ einem elektrisch .soherenden Matt*,al■ ™™

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Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 sind benachbartc Abschnitte des Förderrohres 8 durch Schweißen und die einzelnen ferromagnetischen Rohre Fftrdermhres müssen dann Verb.ndungsleiter aus einem Material guter elektnscner Leitfähigkeit verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Heizeinrichtung für aus einzelnen Ruhrabschnitten bestehende Förderrohre, welche mit Hilfe von mehreren an deren Umfang aufgebrachten ferromagnetischen Rohren beheizt sind, durch deren Inneres an einer Wechselstromquelle angeschlossene elektrische Leiter isoliert durchgeführt sind, wodurch an der Innenseite der ferromagnetischen Rohre in entgegengesetzter Riehtung fließende Ströme induziert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die ferromagnetischen Rohre (1, 1', 1") an den Nahtstellen der Rohrahschnitte elektrisch getrennt sind und daß die Enden der denselben Rohrabschnitt angehörenden ferromagnetischen Rohre (1, 1', 1") jeweils über elektrische Leiter (6, 6', 6", 7, 7', 7") miteinander verbunden sind.

2. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Ruhrabschnitte des Forderrohres (8) aus Metall bestehen und daß die ferromagnetischen Rohre (1, 1', 1") an den Rohrabschnitten des Förderrohres (8) festgeschweißt sind.

3. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Rohrabschnitte des Förderrohres (8) aus Isoliermaterial bestehen und daß die Enden der demselben Rohrabschnitt angehörigen ' irromagnetischen Rohre (1, 1', 1") über gesonderte Verbindungsleiter untereinander verbunden sind.

4. Heizeinrichtung nach eine-n der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Abschnitte der ferromagnetischen Rohre (1, 1', 1") durch Verbindungsbüchsen (10) aus Isoliermaterial miteinander verbunden sind.

Bei Einhaltung der Bedingungen
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