SU768020A1

SU768020A1 - Electric induction boiler

Info

Publication number: SU768020A1
Application number: SU782606148A
Authority: SU
Inventors: Андрей Георгиевич Абрамов; Василий Георгиевич Сазыкин; Николай Павлович Будько
Original assignee: Кубанский Ордена Трудового Красного Знамени Сельскохозяйственный Институт
Priority date: 1978-04-17
Filing date: 1978-04-17
Publication date: 1980-09-30

Description

(54) ИНДУКЦИОННЫЙ ЭЛЕКТРОКОТЕЛ(54) INDUCTION ELECTRO-BOILER

1one

Изобретение относитс к электри ческому теплообразованию, а именно к индукционным электрокотлам.The invention relates to electric heat generation, namely, to induction electric boilers.

Известны индукционные электронагреватели , выполненные в виде ферромаг- 5 нитных труб, внутри которых расположены стержни обмотки .Known induction heaters, made in the form of ferromagnetic pipes, inside which are winding rods.

Однако эти нагреватели не обладают высокими энергетическими показател ми , к тому же стержни обмотки, выпол-Ю ненные из неферромагнитных материалов , также снижают КПД устройства.However, these heaters do not have high energy indices; moreover, the winding rods made from non-ferromagnetic materials also reduce the efficiency of the device.

Наиболее, близким к изобретению из известных по конструктивным признакам вл етс индукционный электрокотел, 15 содержсцций обечайку, ферромагнитные днища, сквозь которые проход т ферромагнитные водогрейные трубы с установленным внутри каждой проводником, выполненным из ферромагнитного мате.- 20 риала, а все проводники соединены в трехфазную обмотку 2 .The closest to the invention, known by design features, is an induction electric boiler, 15 shells, ferromagnetic bottoms, through which ferromagnetic hot-water pipes with a conductor made of a ferromagnetic material installed inside, and all conductors are connected to three-phase winding 2.

Однако конструкци этого электрокотла предусматривает расположение в одной трубе дес тков и более стерж-25 ней двух фаз, соединенных между собой соответствукадим числом лобовых перемычек . В св зи с тем, что в каждой из трех труб располагаетс большое число стержней - проводников двух , ЗОHowever, the design of this electric boiler provides for the location in the same tube of ten or more rods of two phases interconnected according to the number of frontal jumpers. Due to the fact that in each of the three pipes there are a large number of rods - conductors of two, 30

фаз, индуктивное сопротивление каждой фазы велико, а коэффициент мощности - низок.phases, the inductive impedance of each phase is large, and the power factor is low.

В этой конструкции в днищах образуютс только две нулевые точки, вследствие чего нагрев днищ неравномерен и незначителен, а вс 1Л5нструкци котла вл етс громоздкой, ненадежной в работе и. имеющей низкие э 1ергетические показатели.In this construction, only two zero points are formed in the bottoms, as a result of which the heating of the bottoms is uneven and insignificant, and the entire boiler construction is cumbersome, unreliable in operation and. having low energy performance.

Цель изобретени - улучшение энергетических показателей индукционных, электрокотлов, повышение КПД устройства .The purpose of the invention is to improve the energy performance of induction, electric boilers, increase the efficiency of the device.

Поставленна цель достигаетс тем, что водогрейные трубы объединены в, по меньшей мере, одну группу, состо щую из трех труб, кажда из которых расположена в пространстве в вершинах равностороннего треугольника, а кони,ы труб электрически св заны с днищами.The goal is achieved by the fact that water heating pipes are combined into at least one group consisting of three pipes, each of which is located in space at the vertices of an equilateral triangle, and the horses and pipes are electrically connected to the bottoms.

На фиг. 1 изображен электрокотел. Продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - нагреватель .ный элемент, состо щий из ферромагнитной водогрейной трубы и Заключенного в ее полости ферромагнитного стержн .FIG. 1 depicts an electric boiler. Lengthwise cut; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 - a heater element. The element consists of a ferromagnetic water heating tube and a ferromagnetic rod enclosed in its cavity.

Индукционный электрокотел содержит бечайку 1, покрытую тепловой изол ией 2, цилиндр,3, днище 4, съемные рышки S, водогрейные трубы б, обмоту , выполненную в виде одиночных стержней 7. Стержень, 7 обмотки отдеен от водогрейной трубы б теплопровбдной ТУзол цйёй, ---- -- -Трубы 8 и 9 предназначены дл подвода/холодной воды и отвода пара или гор чей воды.The induction electric boiler contains a cord 1, covered with thermal insulation 2, cylinder 3, bottom 4, removable lids S, hot-water pipes b, winding made in the form of single rods 7. Rod --- - -Pipes 8 and 9 are intended for inlet / cold water and removal of steam or hot water.

На фиг. 2 показано расположение нагревательных элементов и соединение в звезду стержней трехфазной обмотки электрокотла. С целью упрощени , кажда фаза показана из четырех стержней. . . . ,FIG. 2 shows the location of the heating elements and the connection of the three-phase winding of the electric boiler in a star. For the sake of simplicity, each phase is shown with four rods. . . . ,

Концы водогрейных ферромагнитных труб креп тс в днищах по углам рав НОсторсннего треугольника с помощью сварки. Стержни каждой обмотки соедин ютс между собой перемычками 10, изготовленными из ферромагнитной стали . Начала фаз обозначены С1, С2, СЗ, аконцы, соответственно, С4, С5, Сб. Нагревательный элемент состоит из ферромагнитной водогрейной трубы б и заключенного в ее полости одиночного ферромагнитного стержн 7 трехфазной обмотки (см. фиг. 3). Стержень 7 отделен от трубы б теплоизол цией . 11. Труба с концов закрыта изолирующими вставками 12. .The ends of hot-water ferromagnetic pipes are fixed in the bottoms at the corners of the equal of the open triangle by welding. The cores of each winding are interconnected by jumpers 10 made of ferromagnetic steel. The beginnings of the phases are designated C1, C2, NW, acontes, respectively, C4, C5, Sat. The heating element consists of a ferromagnetic water-heating pipe b and a single ferromagnetic rod 7 enclosed in its cavity by a three-phase winding (see Fig. 3). The rod 7 is separated from the pipe by thermal insulation. 11. The pipe from the ends is closed by insulating inserts 12..

Индукционный электрокотел работает следующим образом.Induction electric boiler works as follows.

При подключении трехфазнойобмотки и цепи пе эейенноГо тока йоёёWhen you connect a three-phase winding and a circuit with a direct current

стержн м протекает ток промышленной частоты. Переменный той вызывает магнитный поток Ф, который, проника в толщу металла водогрейной трубы, вызывает в ней вихревые токи и вление гистерезиса. Вследствие поверхностного эффекта, вихревые тОки зарождаютс л.ишь в поверхностном слое металла водогрейной трубы.rods current flows industrial frequency. A variable induces a magnetic flux F, which, penetrating into the thickness of the metal of a hot-water tube, causes eddy currents in it and the appearance of hysteresis. Due to the surface effect, the vortex currents are generated only in the surface layer of the metal of the water tube.

Вихревые токи,зарождающиес в водогрейных трубах, протекают по дни- щам котла, поскольку концы труб .(й-:-,:The eddy currents originating in the hot water pipes flow along the bottom of the boiler, because the ends of the pipes (th -: -,:

-. -кнуты днищами. Из фиг. 2 следует, что |Три трубы, расположенные по вершинам-. - closed bottoms. From FIG. 2 it follows that | Three pipes located at the vertices

,:,; paBHocTOpOHHiero треугольника, концы которых замкнуты днищами накоротко, образуют элементарную вторичную корЬт козамкнутую обмотку. Число таких вторичных обмоток равно ,:,, The paBHocTOpOHHiero triangles, whose ends are short-circuited by the bottoms, form an elementary secondary kort of a closed loop. The number of such secondary windings is

где п - чис3 ло стержней или труб.where n is the number of lo rods or tubes.

2п2n

В днищах образуетс rj- нулевых точек . На фиг, 2 показаны четыре нулевые точки, расположенные в центре т жести равносторонних треугольников, в вершинах которых, укреплены трубы и напра.вление вихревых токов, текущих по днищу котла.Rj zero points are formed in the bottoms. Fig. 2 shows four zero points located in the center of the sheet of equilateral triangles, at the vertices of which the pipes and the direction of eddy currents flowing along the bottom of the boiler are fixed.

При таком креплении концов труб представл етс возможнь / использовать днища в качестве нагревателей. Направление тока в стержне обмотки и индуктированных вихревых токов в водогрейной трубе показано стрелками (см. фиг. 3).With such fastening of the ends of the pipes, it is possible / to use the bottoms as heaters. The direction of the current in the winding rod and the induced eddy currents in the hot-water pipe is shown by arrows (see Fig. 3).

Claims

1.Althausen A.P. and others. Low-temperature electric heating. Energy, 1968, p. 96-98.

2. USSR author's certificate number 419924, cl. H 05 B 5/00, 1970.

FS /

768020