Індукційний нагрівальний елемент

1. Індукційний нагрівальний елемент, що містить магнітопровід, який відрізняється тим, що його корпус 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 пат U 2 (19) 1 3 строїв, можливо в результаті застосування в промисловості пристроїв і способів індукційного нагрівання [див. Слухоцький А.Е., Рискін С.Е. Індуктори для індукційного нагрівання. - Л.: Енергія, 284 с. 1974 p.]. 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 якої-небудь 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/ ЦНІІОМТП Держбуду СРСР. М.: Будвидав., 1982- 213 с]. Воно забезпечує властиво прогрів бетону насиченого металевими конструкціями, забезпечує рівномірне по перерізу 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. Найбільш близьким до рішення, що заявляють, являється пристрій для нагрівання вертикальних конструкцій у нафтогазовій промисловості, який включає корпус, що є одночасно магнітним сердечником, нагрівальний елемент у вигляді індукційної котушки, контактний вузол з струмопідвідним кабелем [див. опис до патенту РФ № 2198284, М.кл. Е21В 36/04, опубл. 10.02.2003]. При цьому нагрівальний елемент у вигляді індукційної котушки намотаний на зовнішній поверхні корпусу, що є магнітним сердечником і насоснокомпресорною 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 асфальтосмолопарафінових 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 становиться великою проблемою. Тому задачею пропонованого технічного рішення є розширення функціональних можливос 63626 4 тей електронагрівника й спрощення технології виготовлення. В основу корисної моделі поставлена задача поліпшення індукційного нагрівального елемента, у якому, внаслідок виконання його корпусу 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 утворюючих, 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 в цілому. Поставлена задача вирішується тим, що в індукційному нагрівальному елементі, що містить корпус, що є одночасно магнітопроводом, і контактний вузол, відповідно до корисної моделі, корпус, виконаний із 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 утворюючих, 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 корисної моделі, контактний вузол виконаний з можливістю підключення трьохжильного проводу. Відповідно до корисної моделі, внутрішній діаметр комутаційних патрубків дорівнює діаметру окружності, що описує пару зварених труб. Відповідно до корисної моделі, перша секція кріпильної штанги постачена муфтою з різьбленням. Як видно з викладу сутності технічного рішення, воно відрізняється від найближчого аналога і, отже, є новим. Пропонований пристрій принципово відрізняється від відомих тим, що здатний використовуватися як самостійно, наприклад при бетонних роботах, так і в комплексі з додатковими металевими ємностями, заповненими текучими теплоносіями. В останньому випадку вони особливо ефективні для запобігання утворення крижаної кірки, полою, паморозі на бетонних конструкціях і рухливих елементах гребель електростанцій ГАЕС, особливо в районах із низькими середньорічними температурами. Пропоноване технічне рішення промислово застосовне й було реалізовано при будівництві 5 63626 Дністровської ГАЕС, м. Новодністровськ і Ташликської ГАЕС, м. Южноукраїнськ. Конструкція нагрівального елемента показана на наступних фігурах. У таблиці показані основні розміри нагрівача, нагрівального елемента і його корпусу. 6 Фіг. 1 Загальний вигляд нагрівального елемен та. Фіг. 2 Нагрівальний елемент (переріз по АА). Фіг. 3 Загальний вигляд з'єднання першої секції кріпильної штанги (варіант 1). Фіг. 4 Загальний вигляд з'єднання першої секції кріпильної штанги (варіант 2). Таблиця Нагрівач плавучої запані Загальна довжина заставної труби, L1, м Загальна довжина нагрівального елемента, L 2, 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 Нагрівач аварійноремонтного затвора Нагрівач ремонтного затвора й сміттяуловлюючих 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 Нагрівальний елемент (фіг. 1) містить індукційну котушку 1, що виконана у формі розрахункової кількості витків електропроводу, розміщених у герметичному металевому трубчастому корпусі, складеному з набору труб різного діаметра. Корпус індукційної котушки 1 включає пару трубчастих елементів 2 діаметром d1, довжиною L3, з'єднаних зварюванням вздовж лінії їхнього контакту 3 із двох сторін. До обох торців пари трубчастих елементів 2 приварені диски 4, 5 товщиною  діаметром d2, із двома отворами діаметром d1 (Фіг. 2). На дисках 4, 5 установлені комутаційні патрубки 6 і 7 довжиною L4, і діаметром d2. Комутаційний патрубок 6 закритий диском 8, що не має отворів. У комутаційному патрубку 7 установлений контактний вузол 9, що забезпечує підключення до трьохжильного проводу 10. Комутаційний патрубок 7 зверху закритий диском 11 з одним отвором діаметром d1. На диску 11 установлена перша секція 12 кріпильної штанги довжиною L5. Перша секція кріпильної штанги 12 закінчується або фланцем 13 (фіг. 3), або різьбленням з муфтою 14 (фіг. 4). Корпус індукційної котушки працює в такий спосіб. З одного боку, він забезпечує захист індукційної котушки 1, виконаної у формі 17 витків елек 2 тропроводу марки ПСУ-155 перерізом 10 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 до температури 55 °С, й може нагріти контактну поверхню електронагрівника до +5 °С при температурі навколишнього середовища - 2225 °С, запобігаючи тим самим утворенню або крижаної кірки, або полою й т.п. на бетонних конструкціях і рухливих елементах, наприклад, греблі гідроаккумулюючої електростанції. Як видно з опису прикладу здійснення пристрою індукційного нагрівального елемента, його застосування можливе для прогріву бетону, а також дозволяє 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. 7 63626 8 9 Комп’ютерна верстка М. Мацело 63626 Підписне 10 Тираж 23 прим. 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