ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Номер

25-020-06

Наименование проекта

Энергосберегающий индукционный проточный нагреватель

Назначение

Нагрев воды, использование устройства в качестве пастеризатора пищевых продуктов

Рекомендуемая область применения

Предприятия агропромышленного комплекса, переработка сельхозсырья, химическая промышленность

Описание

Результат выполнения конструкторской разработки.

На рисунке 1 изображен общий вид одной фазы индукционного нагревателя с частичным продольным и поперечным разрезом.

На рисунке 2 изображена схема включения.

Индукционный проточный нагреватель содержит обмотку 1 (рис. 1), которая намотана на немагнитную токопроводящую трубу 2 (например, из нержавеющей стали), закрытую с двух сторон крышками 3 с патрубками 4 для подвода и отвода жидкости. Внутри немагнитной трубы 2 находится ферромагнитная труба 5, герметически закрытая, с шихтованным магнитопроводом внутри из электротехнической стали 6. Между трубами 2 и 5 имеется зазор 7 для прохождения нагреваемой жидкости в тонком слое. На внутренней ферромагнитной трубе 5 закреплен датчик температуры 8.

Обмотки 1 индукционного нагревателя (рис. 2) подключаются к сети А, В, С через симисторный регулятор 9 с блоком фазоимпульсного управления 10, а последний через нуль-орган 11 с датчиком температуры 8, имеющим тепловой контакт с внутренней ферромагнитной трубой 5.

Действие индукционного проточного нагревателя основано на использовании поверхностного эффекта в металлических магнитопроводах, поэтому увеличение технологических и энергетических показателей возможно, прежде всего, путем создания условий для более резкого проявления поверхностного эффекта.

Индукционный проточный нагреватель работает следующим образом. Электромагнитное поле, создаваемое каждой обмоткой, пронизывает магнитопровод. Немагнитная труба работает как короткозамкнутый виток, вызывая активные потери по всей длинне.

Рис. 1 - Общий вид одной фазы индукционного нагревателя с частичным продольным и поперечным разрезом.

Рис. 2 – Электрическая схема включения нагревателя с симисторным регулятором мощности и температуры.

Ферромагнитная труба (определенной толщины, например, 4-5 мм) для определенной напряженности магнитного поля (например, 6000 - 7000 А/м) является полупрозрачной, т. е. электромагнитная волна может проникнуть через толщину трубы и возбудить в ней вихревые токи и, соответственно, потери энергии. Но окончательно электромагнитная волна не затухает и достигает шихтованного сердечника, в котором возникает поток магнитной индукции. Последний наводит вторичную ЭДС в ферромагнитной трубе, создает ярко выраженный поверхностный эффект и дополнительные потери, которые идут на нагрев жидкости. Многослойный металлический магнитопровод с сердечником из электротехнической стали позволяет получить явновыраженный поверхностный эффект, что создает равномерный нагрев труб.

Преимущества перед известными аналогами

Исключает местный перегрев.Точно выдерживается заданный температурный режим, что снижает образование накипи и повышает теплопередачу, а в конечном итоге - снижение затрат энергии на нагрев

Стадия освоения

Опробовано в условиях опытной эксплуатации

Результаты испытаний

Соответствует технической характеристике изделия (устройства)

Технико-экономический эффект

Годовой экономический эффект - 17,3 тыс.руб на 1 кВт установленной мощности

Возможность передачи за рубеж

Возможна передача за рубеж

Дата поступления материала

28.11.2006