Спосіб прогріву бетону, електронагрівник для здійснення способу, індукційний нагрівальний елемент і спосіб виготовлення індукційного нагрівального елемента

Реферат: Винахід належить до електротехніки, зокрема, до електронагрівників, призначених для запобігання утворенню крижаної кірки, полою, паморозі на бетонних конструкціях і рухливих елементах гребель електростанцій, що гідроакумулюють (ГАЕС), а також до способів їхнього виготовлення й використання для обігріву, наприклад, окремих конструкцій великих промислових споруджень. В основу винаходу поставлені задачі поліпшення способу прогріву бетону, створення електронагрівника для здійснення способу, індукційного нагрівального елемента для електронагрівника і поліпшення способу виготовлення індукційного нагрівального елемента, шляхом ефективного рівномірного теплопереносу від нагрівального елемента до корпуса електронагрівника, за рахунок конвекції теплоносія не тільки в горизонтальному, але й у вертикальному напрямку. З опису прикладів здійснення способів і пристроїв, використовуваних для здійснення прогріву бетону, видно, що пропоновані технічні рішення як окремо, так і в комплексі, дозволяють реалізувати енергозберігаючу технологію обробки бетону й бетонних конструкцій і мінімізувати як експлуатаційні витрати, так і витрати при будівництві великомасштабних об'єктів в умовах UA 99388 C2 (12) UA 99388 C2 низьких середньорічних температур, а також захистити від утворення крижаної кірки, полою, паморозі на бетонних конструкціях і рухливих елементах гребель електростанцій. UA 99388 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до електротехніки, зокрема, до електронагрівників, призначених для запобігання утворенню крижаної кірки, полою, паморозі на бетонних конструкціях і рухливих елементах гребель електростанцій, що гідроакумулюють (ГАЕС), а також до способів їхнього виготовлення й використання для обігріву, наприклад окремих конструкцій більших промислових споруджень. Відомо, що для нагрівання рідких і газоподібних середовищ застосовують закриті електронагрівники, що являють собою металеві оболонки, усередині яких в електроізоляційному матеріалі розміщені нагрівальні елементи з виводами, [див. Електротермічне устаткування. Довідник. - М: Енергія, 1980. - С. 181-84]. Електроізолююче середовище може бути у вигляді різних сипучих матеріалів [див. опис до патенту РФ № 2120199, МПК Н05В 3/48, опубл. 10.10.1998], або у вигляді опорного ізолятора, наприклад, із гвинтовими канавками [див. опис до патенту України на корисну модель № 13969, МПК Н05В 3/42, опубл. 17.04.2006]. Згадані пристрої використовують резистивні нагрівальні елементи, які для створення ефективного тепла на поверхні повинні забезпечувати великий градієнт температури, що можливий при значному нагріванні нагрівального елемента, що приводить до його перегріву й виходу з ладу нагрівача в цілому. Як правило, спосіб виготовлення трубчастого електронагрівника резистивного типу включає установку нагрівального елемента в циліндричному корпусі, заповнення зібраного в такий спосіб пристрою електроізоляційним наповнювачем [див. опис до авт. св. СРСР № 495799, № 1246418], а потім ущільнення електроізоляційного наповнювача шляхом обтиску корпуса, або шляхом нагрівання додаткових пристосувань, розміщених у корпусі електронагрівника після його зборки [див. опис до патенту РФ № 2274962, МПК ВН05В 3/48, опубл. 20.04.2006]. Пропоновані способи більш ефективні для використання при виготовленні простих електронагрівників малих розмірів. Виготовлення електронагрівальних пристроїв таких конструкцій для обігріву значних об'ємів і площ веде до істотних витрат, пов'язаних із застосуванням складної технології, яку необхідно використовувати при виготовленні. Відомо, що для нагрівання більших об'ємів або площ у деяких випадках застосовують установки, основним елементом яких є нагрівальні кабелі з різними типами ізоляції [див. опис до патенту РФ № 2168872, МПК Н05В 3/56, F24D13/02, опубл. 10.06.2001 або № 2267237, МПК Н04В 3/56, 1/02]. Вони забезпечують нагрівання відповідних споруджень, але їхнє ефективне використання не можливе при низьких температурах навколишнього середовища, тому що веде до значних енерговитрат. До того ж, устрій таких установок, як правило, являє собою плоску конструкцію, яку формують на невеликій відстані від поверхні спорудження. Пристрій на основі такого технічного рішення дуже уразливий, оскільки може бути ушкоджений зовнішнім впливом, наприклад при будівельних або інших роботах, виконуваних важкою технікою. Відомо, що успішне рішення численних завдань, пов'язаних із нагріванням різного роду пристроїв, можливо в результаті застосування в промисловості пристроїв і способів індукційного нагрівання [див. Слухоцький А.Е., Рискiн С.Е. Індуктори для індукційного нагрівання. - Л.: Енергія, 1974. - с.284]. Однак, природа індукційного нагрівання така, що, як правило, залежно від умов технічного завдання, від конструкції об'єктів, що нагрівають, у кожному конкретному випадку необхідно розробляти спеціальні пристрої, технології їхнього виготовлення й використання. У кожному разі установка для індукційного нагрівання металу складається, як мінімум звичайно із джерела енергії й індуктора, що представляє собою спіраль або провід якоїнебудь форми залежно від типу об'єкта, що нагрівають, який поміщають усередині індуктора, або біля нього. Тобто функціональні можливості пристроїв обмежені формою об'єктів, для нагріву яких вони призначені. Індукційне нагрівання може бути застосоване як для термообробки деяких типів монолітних конструкцій в умовах будівельного майданчика, так і для прискорення твердіння бетону конструкцій в умовах низьких температур. Ефективне таке нагрівання для насичених арматурами каркасних конструкцій і конструкцій, які зводять у сталевій опалубці [див. Посібник з виробництва бетонних робіт у зимових умовах, районах Далекого сходу, Сибіру й крайньої півночі/ЦНIIOМТП Держбуду СРСР. - М.: Стройиздат, 1982. - с.213]. Воно забезпечує прогрів бетону насиченого металевими конструкціями, забезпечує рівномірне по перетину й довжині конструкцій температурне поле. Однак, при відсутності каркасних конструкцій у складі бетону або металевої опалубки при будівництві використання індукційного нагрівання мало ефективне, або взагалі не можливо. У таких випадках використовують нагрівачі з резистивними нагрівальними елементами. Відомо також, що для нагрівання, наприклад вертикальних конструкцій у нафтогазовій промисловості, використовують індукційні нагрівачі, устрій яких включає корпус, що є одночасно 1 UA 99388 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 магнітним сердечником, нагрівальний елемент у вигляді індукційної котушки, контактний вузол зі струмопідвідним кабелем [див. опис до патенту РФ № 2198284, МПК Е21В 36/04, опубл. 10.02.2003]. При цьому нагрівальний елемент у вигляді індукційної котушки намотаний на зовнішній поверхні корпуса, що є магнітним сердечником і насосно-компресорною трубою, оснащеною металевими кільцями з розрізами, через які прокладені проводи обмоток індукційної котушки. При значних лінійних розмірах нагрівача він створює тепловий потік достатній для нагрівання нафти, що проходить через нього, до температури, при якій не відбувається утворення асфальто-смолопарафінових відкладень. Однак, нагрівач такої конструкції досить складний, вимагає значних витрат при виготовленні, а його застосування обмежене областями передбачуваних відкладень у насосно-компресорних трубах. До того ж, у випадку порушень у електропроводі ремонт стає великою проблемою. Найбільш близьким до рішення, що заявляють, по призначенню, технічній сутності й результату, що досягають при використанні, є спосіб прогріву бетону, що включає занурення електронагрівника в забетоновану конструкцію в попередньо сформовані канали [див. - опис до патенту РФ № 2085677, МПК E04G 9/10, опубл. 27.07.1997 p.] з наступним витягом електронагрівника. Найбільш близьким до рішення, що заявляють, по призначенню, технічній сутності й результату, що досягають при використанні, є електронагрівник, що містить корпус, нагрівальний елемент із виводами для підключення до мережі, теплоємний матеріал, розміщений між нагрівальним елементом і корпусом, торці корпуса закриті кришками, верхня з яких виконана з отвором для пропуску проводів, і монтажним пристроєм. Простір між корпусом і нагрівальним елементом заповнено теплоємним матеріалом, наприклад сумішшю піску з рідким склом. Описаний вище спосіб і пристрій забезпечують підвищення ефективності теплової обробки бетону за рахунок зниження теплових втрат при зведенні бетонних і залізобетонних конструкцій, прискорення набуття бетоном розпалубочної міцності. Однак, описаний вище пристрій виявляється малоефективним при досить низькій температурі навколишнього середовища, коли теплоємність наповнювача, що ізолює нагрівальний елемент від корпуса, не забезпечує необхідну теплопередачу, хоча й прискорює затвердіння бетону і не спотворює характер хімічних процесів, що протікають при затвердінні бетону. Але ж при підвищенні температури нагрівального елементу і прискоренні теплопередачі можна одержати бетонну масу низької якості через нерівномірний прогрів. Крім того, при необхідності виготовлення спеціальних нагрівачів значних лінійних розмірів, спосіб їхнього виготовлення і експлуатації вимагає спеціальної трудомісткої технології, що обмежує область їхнього використання. Тому метою пропонованих технічних рішень є розширення функціональних можливостей електронагрівника й спрощення технології виготовлення. В основу винаходу поставлена задача поліпшення способу прогріву бетону, у якому, внаслідок використання у якості корпусу електронагрівника заставної труби, заповнення її текучим теплоносієм, занурення у теплоносій нагрівального елемента, довжина якого менше довжини заставної труби, формування на корпусі в міру занурення кріпильної штанги, забезпечується новий технічний результат. Він полягає в ефективному рівномірному теплопереносі від нагрівального елемента до корпуса електронагрівника на всій довжині вертикальної заставної труби, що перевищує довжину нагрівального елемента, за рахунок конвекції теплоносія не тільки в горизонтальному, але й у вертикальному напрямку. У результаті цього з'являється можливість істотно скоротити час прогріву до необхідних температур і, отже, енерговитрати на запобігання, наприклад утворення крижаної кірки, полою, паморозі на бетонних конструкціях і рухливих елементах гребель електростанцій, що гідроакумулюють (ГАЕС). В основу винаходу поставлена також задача поліпшення електронагрівника для прогріву бетону, у якому, внаслідок виконання корпусу електронагрівника у формі заставної труби, а нагрівального елемента у формі індукційного нагрівального елемента, що містить індукційну котушку, із герметичним металевим трубчастим корпусом, забезпечується новий технічний результат. Він полягає в можливості занурення в текуче теплоємне середовище, а також надійності ізоляції струмонесучої складової нагрівального елемента від корпуса й зовнішнього середовища, що дозволяє збільшити строк експлуатації, як нагрівального елемента, так і нагрівача в цілому. Крім того, така конструкція пристрою електронагрівника забезпечує його гарну ремонтопридатність, що скорочує витрати на експлуатацію. 2 UA 99388 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 В основу винаходу поставлена також задача поліпшення індукційного нагрівального елемента електронагрівника для прогріву бетону, у якому, внаслідок виконання його корпуса індукційної котушки з набору трубчастих елементів, що утворюють одне ціле, виконання магнітопроводу у формі пари вертикально встановлених трубчастих елементів, з'єднаних зварювальними швами із двох сторін вздовж твірних, закриття торців пари дисками із двома отворами, установки на дисках комутаційних патрубків, також закритих дисками, при цьому нижній торець нижнього комутаційного патрубка закритий глухим диском, верхній торець верхнього комутаційного патрубка, у якому встановлений контактний вузол, закритий диском з отвором, на якому встановлена перша секція кріпильної штанги з монтажним пристосуванням, забезпечується зазначений вище технічний результат, що забезпечує не тільки зниження витрат на експлуатацію і виготовлення, але й збільшення строку використання нагрівача у цілому. В основу винаходу поставлена також задача поліпшення способу виготовлення індукційного нагрівального елемента електронагрівника для здійснення способу прогріву бетону, у якому, внаслідок того, що після заготівлі всіх деталей нагрівального елемента спочатку зварюють суцільним швом два трубчастих елементи корпусу індукційної котушки вздовж їх твірних, приварюють до їхніх торців два диски із двома отворами, формують індукційну котушку, приварюють нижній комутаційний патрубок і закриваючий його диск, формують контактний вузол, підключають індукційну котушку через контактний вузол до кабелю, пропустивши його попередньо через першу секцію кріпильної штанги, приварюють верхній комутаційний патрубок і закриваючий його диск, приварюють першу секцію кріпильної штанги до верхнього диска, перевіряють якість зварювання й стан ізоляції, підключають електроживлення, витримують нагрівальний елемент із навантаженням і роблять повторну перевірку якості зварювання й ізоляції, забезпечується зазначений вище технічний результат. Він забезпечує можливість виготовлення нагрівача значних лінійних розмірів простими технічними засобами й простою послідовністю операцій, що зменшує витрати на виготовлення нагрівача в цілому. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі прогріву бетону, що включає установку в забетонованій конструкції електронагрівника, відповідно до винаходу, як корпус електронагрівника використовують заставну трубу, заповнюють її текучим теплоносієм, занурюють у теплоносій нагрівальний елемент, довжина якого менше довжини заставної труби, на корпусі якого в міру занурення формують кріпильну штангу. Відповідно до винаходу, як теплоносій використовують трансформаторне масло. Відповідно до винаходу, кріпильну штангу використовують як захисний корпус живильного кабелю й формують її з окремих секцій. Поставлена задача вирішується також тим, що у відомому електронагрівнику, що містить корпус, нагрівальний елемент із виводами для підключення до мережі, теплоємний матеріал, розміщений між нагрівальним елементом і корпусом, відповідно до винаходу, корпус електронагрівника виконаний у формі заставної труби, а нагрівальний елемент виконаний у формі індукційного нагрівального елемента, що містить індукційну котушку, розміщену в герметичному металевому трубчастому корпусі. Відповідно до винаходу, індукційна котушка виконана у формі розрахункової кількості витків електропроводу, установлених у герметичному корпусі навколо зони з'єднання пари трубчастих елементів, що служать магнітопроводом. Поставлена задача вирішується також тим, що індукційний нагрівальний елемент електронагрівника для прогріву бетону, що містить контактний вузол і магнітопровід, відповідно до винаходу, містить корпус індукційної котушки нагрівального елемента, виконаний із набору трубчастих елементів, що утворюють одне ціле, магнітопровід виконаний у формі пари вертикально встановлених трубчастих елементів, з'єднаних зварювальними швами із двох сторін уздовж твірних, торці пари закриті дисками із двома отворами, на дисках установлені комутаційні патрубки також закриті дисками, при цьому нижній торець нижнього комутаційного патрубка закритий глухим диском, верхній торець верхнього комутаційного патрубка, у якому встановлений контактний вузол, закритий диском з отвором, на якому встановлена перша секція кріпильної штанги з монтажним пристосуванням. Відповідно до винаходу, контактний вузол виконаний з можливістю підключення трижильного проводу. Відповідно до винаходу, внутрішній діаметр комутаційних патрубків дорівнює діаметру окружності, що описує пару зварених труб. Відповідно до винаходу, перша секція кріпильної штанги оснащена муфтою з різзю. Поставлена задача вирішується також тим, що у відомому способі виготовлення індукційного нагрівального елемента електронагрівника для здійснення способу прогріву 3 UA 99388 C2 5 10 15 20 25 30 35 бетону, що включає установку індукційної котушки на магнітопроводі, відповідно до винаходу, після заготівлі всіх деталей нагрівача спочатку зварюють, суцільним швом два трубчастих елементи корпусу індукційної котушки вздовж їх твірних, приварюють до їхніх торців два диски із двома отворами, формують індукційну котушку, приварюють нижній комутаційний патрубок і закриваючий його диск, формують контактний вузол, підключають індукційну котушку через контактний вузол до кабелю, пропустивши його попередньо через першу секцію кріпильної штанги, приварюють верхній комутаційний патрубок і закриваючий його диск, приварюють першу секцію кріпильної штанги до верхнього диска, перевіряють якість зварювання й стан ізоляції, підключають електроживлення, витримують нагрівальний елемент під навантаженням і роблять повторну перевірку якості зварювання й ізоляції. Відповідно до винаходу, індукційну котушку формують, пропускаючи багаторазово провід послідовно через кожний трубчастий елемент пари. Відповідно до винаходу, індукційну котушку формують із відрізків проводу шляхом з'єднання відрізків послідовно в безперервний ланцюг пайкою. Як видно з викладення сутності технічних рішень, вони відрізняються від прототипів і отже є новими. Рішення також мають винахідницький рівень. Пропоновані пристрої, вказані в цьому випадку нагрівач, нагрівальний елемент, корпус нагрівального елемента, а також способи експлуатації й виготовлення нагрівача, утворюють у цілому принципово новий комплекс, що має широкі функціональні можливості. Пропоновані технічні рішення можуть бути використані як окремо, так і в комплексі не тільки при експлуатації для запобігання утворення крижаної кірки, полою, паморозі на бетонних конструкціях і рухливих елементах гребель електростанцій ГАЕС, але й при будівництві й ремонті великомасштабних споруджень, зокрема, гребель гідроелектростанцій, особливо в районах із низькими середньорічними температурами. Пропоновані технічні рішення дозволяють реалізувати енергозберігаючу технологію в результаті раціонального використання можливості рідкого теплоносія при істотній економії матеріальних ресурсів у порівнянні з аналогічними нагрівальними системами такого масштабу. Пропоновані технічні рішення промислово придатні й були реалізовані при будівництві Дністровської ГАЕС, м. Новодністровськ і Ташликської ГАЕС, м. Южноукраїнськ. Устрій електронагрівника та нагрівального елемента показано на наступних фігурах. У таблиці показані основні розміри нагрівача, нагрівального елемента й корпуса. Фіг. 1 Загальний вигляд нагрівача. Фіг. 2 Загальний вигляд нагрівального елемента. Фіг. 3 Нагрівальний елемент (перетин по А-А). Фіг. 4 Загальний вигляд з'єднання секцій кріпильної штанги (варіант 1). Фіг. 5 Загальний вигляд з'єднання секцій кріпильної штанги (варіант 2). Фіг. 6 Загальний вигляд останньої секції кріпильної штанги. 4 UA 99388 C2 Таблиця Нагрівач плавучої запані Загальна довжина заставної труби, L1, м Загальна довжина нагрівального елемента, L2, м Довжина пари зварених труб, L3, м Довжина комутаційного патрубка L4, мм Довжина першої секції монтажної труби, L5, мм Товщина дисків,  мм Діаметр труб і отворів, d1, мм Діаметр комутаційного патрубка, d2, мм Кількість секцій монтажної труби, n Довжина секції, L6, мм Довжина останньої секції до кріпильного фланця, L7, мм 5 10 15 20 25 30 Нагрівач аварійно- Нагрівач ремонтного затвора й ремонтного затвора сміттєуловлюючих гратів 16,6 15,00 12,00 7,50 5,50 5,50 7,00 5,00 5,00 250,00 250,00 250,00 1460.00 1500,00 150,00 5,00 5,00 5,00 48,00 48,00 48,00 102,00 102,00 102,00 5 4 1 1460,00 1500,00 1500,00 600,00 2000,00 2000,00 Для реалізації способу прогріву бетону на згаданих вище ГАЕС використані заставні труби 1 як корпуси електронагрівників. Довжина заставних труб і інших елементів пристрою показана в таблиці. Для забезпечення теплопередачі від електронагрівального елемента 2 до заставної труби й бетону в заставну трубу заливають по 200л трансформаторного масла 3, у яке занурюють нагрівальний елемент 2. З огляду на значну довжину заставних труб і глибину занурення нагрівального елемента 2, на його корпусі в міру занурення формують кріпильну штангу 4 з окремих секцій, кількість яких залежить від довжини заставної труби (див. таблицю). Кожний електронагрівник (фіг. 1), використаний для здійснення способу нагрівання бетону, містить корпус 1 діаметром D1, що представляє собою вертикально встановлений заставний елемент бетонної конструкції (трубу) довжиною L1, нагрівальний елемент 2 довжиною L2, виводи 5 для підключення до мережі, теплоємний матеріал (масло трансформаторне) 3. Корпус 1 нагрівача складений з окремих відрізків труб, зварених між собою (на фіг. не показано). Нижній торець корпуса 1 нагрівача (заставна труба) герметично закритий фланцем 6. До верхнього торця корпуса 1 приварений фланець 7 для установки на ньому нагрівального елемента 2. Нагрівальний елемент 2 містить індукційну котушку (фіг. 2), що виконана у формі розрахункової кількості витків 8 електропроводу, розміщених у герметичному металевому трубчастому корпусі, складеному з набору труб різного діаметра. Нагрівач працює в такий спосіб. Підключена до джерела змінної напруги індукційна котушка 8 створює електромагнітне поле, що замикається на елементах магнітопроводу й наводить у них вихрові струми, які розігрівають поверхні труб, що утворюють корпус нагрівального елемента 2 електронагрівника. Тепло від корпуса нагрівального елемента 2 через теплоємний матеріал (масло) передається на корпус 1 електронагрівника. Нагріте в нижній частині масло, як більш легке, піднімається до верху, забезпечуючи в такий спосіб рівномірне нагрівання всієї заставної труби й бетону, запобігаючи в такий спосіб утворення крижаної кірки, полою, паморозі на бетонних конструкціях і рухливих елементах греблі ГАЕС. При температурі навколишнього повітря -22 С нагрівач забезпечує на контактній поверхні заставної труби температуру +5 °C на 2 площі 5,3-7,4 м . Корпус індукційної котушки (фіг. 2) включає пару трубчастих елементів 9 діаметром d 1, довжиною L3, з'єднаних зварюванням вздовж лінії їхнього контакту 10 із двох сторін. До обох торців пари трубчастих елементів 9 приварені диски 11 товщиною , діаметром d2, із двома отворами 12 діаметром d1 (Фіг. 3). На дисках 11 установлені комутаційні патрубки 13 і 14 довжиною L4 і діаметром d2. Комутаційний патрубок 13 закритий диском 15, що не має отворів. У 5 UA 99388 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 комутаційному патрубку 14 установлений контактний вузол 16, що забезпечує підключення до трижильного проводу 17. Комутаційний патрубок 14 зверху закритий диском 18 з одним отвором діаметром d1. На диску 18 установлена перша секція 19 кріпильної штанги довжиною L 5, що закінчується або фланцем 20 (фіг. 4), або муфтою з різзю 21 (фіг. 5). Для герметизації корпуса нагрівального елемента 2 нагрівачі між фланцями 20 установлюють ущільнювальні прокладки 22. При виконанні з'єднань кріпильної штанги за допомогою муфт із різзю, ущільнення 23 установлюють між торцями секцій 4 (фіг. 1) кріпильної штанги. Кріпильна штанга 4 у цілому являє собою набір окремих секцій довжиною L6, кількість яких n залежить від довжини заставної труби. Як відзначено вище, перша секція кріпильної штанги 19 приварена до диска 18 (фіг. 2), а остання 24 виконана у формі труби вигнутої під прямим кутом (фіг. 6), на якій змонтовано настановний фланець 25, посилений ребрами жорсткості 26. Закінчується остання секція монтажної штанги сальниковим ущільненням 27. Корпус індукційної котушки працює в такий спосіб. З одного боку, він забезпечує захист індукційної котушки 8, виконаної у формі 17 витків електропроводу марки ПСУ-155 перерізом 10 2 мм , від масла, у яке він занурений, а з іншого боку, служить магнітопроводом для магнітного потоку, створюваного змінним струмом. Корпус поглинає енергію електромагнітного поля, створюваного витками індукційної котушки, у результаті чого він розігрівається й може нагріти контактну поверхню електронагрівника до +5 °C при температурі навколишнього середовища 22-25 °C, запобігаючи тим самим утворенню або крижаної кірки, або полою й т.п. на бетонних конструкціях і рухливих елементах, наприклад, греблі гідроакумулюючої електростанцій. Монтажна штанга, яка становить невід'ємну складову частину корпуса індуктора, є одночасно й захисним корпусом для живильного кабелю нагрівального елемента 2 електронагрівника. Виготовлення нагрівального елемента електронагрівника починають із заготівлі всіх трубчастих елементів конструкції довжиною L3, L4, L5, а також дисків діаметром d2, і товщиною . Спочатку дві труби 9 довжиною L3, укладають так, щоб вони стикалися одна з одною по твірній. За допомогою електрозварювання їх зварюють по обидва боки суцільним швом. Зі сталевого аркуша товщиною  за допомогою комп'ютерної розмітки й плазмового різання вирізують два диски 11 діаметром d2, два диски 15 і 18 також діаметром d2. У дисках 11 також за допомогою комп'ютерної розмітки й плазмового різання вирізують по два отвори діаметром d 1 і приварюють їх до торців пари труб 9. Відміряють розрахункову довжину обмотувального проводу марки 2 ПСУ-155 перерізом 10 мм (або аналогічним) і формують індуктор з 17 витків, пропускаючи по черзі провід 8 у кожну трубу 9. Після цього приварюють нижній комутаційний патрубок 13 і закриваючий його диск 15, формують контактний вузол, і підключають індуктор через контактний вузол до кабелю, пропустивши його попередньо через першу секцію кріпильної штанги. У диску 18 вирізують плазмовим різанням один отвір діаметром d 1 і приварюють до верхнього комутаційного патрубка, а з іншої сторони до диска 18 приварюють першу секцію кріпильної штанги. Після цього перевіряють якість зварювання й стан ізоляції, підключають електроживлення, витримують нагрівальний елемент із навантаженням і роблять повторну перевірку якості зварювання й ізоляції. Індуктор 8 формують або, пропускаючи багаторазово провід послідовно через кожний трубчастий елемент пари, або шляхом з'єднання відрізків послідовно в безперервний ланцюг пайкою. Як видно з опису прикладів здійснення способів і пристроїв, використовуваних для здійснення прогріву бетону, пропоновані технічні рішення як окремо, так і в комплексі, дозволяють реалізувати енергозберігаючу технологію обробки бетону й бетонних конструкцій і мінімізувати як експлуатаційні витрати, так і витрати при будівництві великомасштабних об'єктів в умовах низьких середньорічних температур, а також захистити від утворення крижаної кірки, полою, паморозі на бетонних конструкціях і рухливих елементах гребель електростанцій. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 50 55 60 1. Спосіб прогріву бетону, що включає установку в забетонованій конструкції електронагрівника, який відрізняється тим, що як корпус електронагрівника використовують заставну трубу, заповнюють її текучим теплоносієм, занурюють у теплоносій нагрівальний елемент, довжина якого менше довжини заставної труби, на корпусі якого в міру занурення формують кріпильну штангу. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як теплоносій використовують масло. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що кріпильну штангу використовують як захисний корпус живильного кабелю й формують її з окремих секцій. 4. Електронагрівник для прогріву бетону, що містить корпус, нагрівальний елемент із виводами для підключення до мережі, теплоємний матеріал, розміщений між нагрівальним елементом і 6 UA 99388 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 корпусом, який відрізняється тим, що корпус електронагрівника виконаний у формі заставної труби, а нагрівальний елемент виконаний у формі індукційного нагрівального елемента, що містить індукційну котушку, герметичний металевий трубчастий корпус якого із довжиною менше довжини заставної труби, оснащений кріпильною штангою. 5. Електронагрівник за п. 4, який відрізняється тим, що індукційний нагрівальний елемент виконаний у формі розрахункової кількості витків електропроводу, установлених у герметичному корпусі, навколо зони з'єднання пари трубчастих елементів, що служать магнітопроводом. 6. Індукційний нагрівальний елемент електронагрівника для прогріву бетону, що містить магнітопровід, який відрізняється тим, що корпус індукційної котушки нагрівального елемента виконаний з набору трубчастих елементів, що утворюють одне ціле, у якому магнітопровід виконаний у формі пари вертикально встановлених трубчастих елементів, з'єднаних зварювальними швами із двох сторін уздовж твірних, торці пари закриті дисками із двома отворами, на дисках установлені комутаційні патрубки також закриті дисками, при цьому нижній торець нижнього комутаційного патрубка закритий глухим диском, верхній торець верхнього комутаційного патрубка, у якому установлено контактний вузол, закритий диском з отвором, і на якому встановлена перша секція кріпильної штанги з монтажним пристосуванням. 7. Індукційний нагрівальний елемент за п. 6, який відрізняється тим, що контактний вузол виконаний з можливістю підключення трижильного проводу. 8. Індукційний нагрівальний елемент за п. 6, який відрізняється тим, що внутрішній діаметр комутаційних патрубків, що примикають із двох торців до пари зварених трубчастих елементів, дорівнює діаметру окружності, що описує пари зварених труб. 9. Індукційний нагрівальний елемент за п. 6, який відрізняється тим, що перша секція кріпильної штанги оснащена муфтою з різзю. 10. Індукційний нагрівальний елемент за п. 6, який відрізняється тим, що перша секція кріпильної штанги виконана із фланцем. 11. Спосіб виготовлення індукційного нагрівального елемента електронагрівника для здійснення способу прогріву бетону, що включає установку індукційної котушки на магнітопроводі, який відрізняється тим, що після заготівлі всіх деталей корпуса нагрівального елемента спочатку зварюють суцільним швом два трубчастих елементи корпусу індукційної котушки уздовж їх твірних, приварюють до їх торців два диски із двома отворами, формують індукційну котушку, приварюють нижній комутаційний патрубок і закриваючий його диск, формують контактний вузол, підключають індукційну котушку через контактний вузол до кабелю, пропустивши його попередньо через першу секцію кріпильної штанги, приварюють верхній комутаційний патрубок і закриваючий його диск, приварюють першу секцію кріпильної штанги до верхнього диска, перевіряють якість зварювання й стан ізоляції, підключають електроживлення, витримують нагрівальний елемент із навантаженням і роблять повторну перевірку якості зварювання й ізоляції. 12. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що індукційну котушку формують, пропускаючи багаторазово провід послідовно через кожний трубчастий елемент пари. 13. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що індукційну котушку формують із відрізків проводу шляхом з'єднання відрізків послідовно в безперервний ланцюг пайкою. 7 UA 99388 C2 8 UA 99388 C2 9 UA 99388 C2 10 UA 99388 C2 11 UA 99388 C2 Комп’ютерна верстка Л. Купенко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 12