Магнітно-індукційний генератор “міг”

Реферат: Магнітно-індукційний генератор, що містить корпус з кришкою і днищем, а також вхідним і вихідним патрубками, котушку індуктивності, розміщену в герметичному просторі між стінками корпусу, причому всередині котушки встановлено осердя з технологічними протоками для циркуляції теплоносія. UA 102505 U (12) UA 102505 U UA 102505 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до теплотехніки, а саме до пристроїв контактного нагрівання рідин (теплоносіїв), і може бути використана в системах опалення та гарячого водопостачання в сільськогосподарських і комунально-побутових об'єктах, а також в інших технологічних процесах. Відомий пристрій для опалювання з індукційним нагріванням та акумуляцією теплової енергії, що містить електроіндукційний котел з розташованим в ньому нагрівальними елементами, в якому корпус електроіндукційного котла виконаний у вигляді ємності для накопичення рідкого теплоносія, всередині якої, перпендикулярно її підставі, розміщені нагрівальні елементи, при цьому ємність містить теплоізольовані шари, а електроіндукційний котел виконаний одноконтурним (патент України № 50057 на корисну модель "Пристрій для опалювання з індукційним нагріванням та акумуляцією теплової енергії", МПК F24H1/100, F23B10/00, опубл. 25.05.2010, Бюл. № 10, 2010 р.). Проте відома установка має наступні недоліки: нагрівальні елементи мають недовгий термін служби, а їх заміна займає багато часу і вимагає повного відключення системи опалювання. Відомий винахід "Индукционный электрический нагреватель жидкости", що містить трансформатор, вторинна обмотка якого виконана у вигляді замкнутої електропровідної спіралі, що має проміжки між витками для заповнення рідиною, що нагрівається, вторинна обмотка разом з частиною магнітопроводу трансформатора поміщена в корпус з діелектричного матеріалу, пристрій забезпечений вхідним і вихідним патрубками (патент РФ 2053455, МПК F24Н1/00, Н05В6/10, 14.07.1992). До недоліків пристрою можна віднести його велику масу і габарити, що виникають за рахунок виступаючих за межі об'ємів магнітопроводу, що нагріваються, та первинної обмотки трансформатора, великі потоки розсіяння, притаманні двостержневим несиметричним трансформаторам, і, відповідно, низький коефіцієнт перетворення електричної енергії в теплову. Також, відомий пристрій для нагрівання рідини, що використовується в системі опалення та гарячого водопостачання, що містить корпус з кришкою і днищем, а також вхідним і вихідним патрубком, котушку індуктивності, розміщену в герметичному просторі між стінками корпусу (патент РФ № 93507 на корисну модель "Индукционный нагреватель жидких сред", F24H1/24, 27.04.2010). Низький коефіцієнт потужності - вихрові струми діють на поверхні феромагнітного тіла, в якому створюється змінне електромагнітне поле, тому багато тепла виходить в навколишнє середовище з внутрішньої поверхні водогрійних труб, що знижує коефіцієнт корисної дії пристрою. В основу корисної моделі поставлено задачу створити зручний в експлуатації, економічний пристрій для нагріву рідкого теплоносія з високим коефіцієнтом корисної дії. Поставлена задача вирішена в магнітно-індукційному генераторі "МІГ", що містить корпус з кришкою і днищем, а також вхідним і вихідним патрубком, котушку індуктивності, розміщену в герметичному просторі між стінками корпусу, встановленням всередині котушки осердя з технологічними протоками для циркуляції теплоносія. При цьому осердя виконано циліндричним цільним або складеним з деталей, в якому розміщено один або декілька технологічних протоки у вигляді наскрізних отворів і/або пазів, виконаних прямими і/або спіральними на циліндричній поверхні осердя і/або в його тілі, а загальний об'єм технологічних протоків осердя не більший за об'єм металу, з якого виготовлене осердя. Крім цього, осердя може бути виготовлено, як з чорного, так і з кольорового металу або з феромагнітного матеріалу. Вище перераховані нові ознаки (конструкція осердя з технологічними протоками для циркуляції теплоносія) при взаємодії з відомими ознаками (корпус, кришка, днище, вхідний і вихідний патрубок, котушка індуктивності) забезпечують виявлення нових технічних властивостей корисної моделі і одержання технічного результату: збільшення коефіцієнту корисної дії при перетворенні електричної енергії в теплову. В кінцевому результаті отримана можливість покращити споживчі властивості генератора, пов'язані з технічним результатом, а саме: економне використання електричної енергії, зручність обслуговування пристрою, наприклад, ремонт або заміна котушки індуктивності, зміна його номінальної потужності. Суть корисної моделі пояснюється за допомогою ілюстрацій, де на фіг. 1 зображений котел, вид спереду з продовжнім розрізом; на фіг. 2 - те ж саме, вид зверху; на фіг. 3 - осердя з прямими пазами, вид спереду; на фіг. 4 - те ж саме, вид зверху; на фіг. 5 - осердя із спіральними пазами, вид спереду; на фіг. 6 - те ж саме, вид зверху; на фіг. 7 - осердя із пазами і отворами, вид спереду; на фіг. 8 - те ж саме, вид зверху; на фіг. 9 - осердя складене із деталей, вид спереду; на фіг. 10 - те ж саме, вид зверху. 1 UA 102505 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Магнітно-індукційний генератор "МІГ" складається (фіг. 1) з осердя 1, котушки індуктивності 2, яка розміщена у внутрішньому корпусі 3 для котушки індуктивності 2, зовнішнього корпусу 4 водяної сорочки з кришкою 5. Зверху генератора установлена кришка 6 з притискною гайкою 7 для ремонту (заміни) котушки індуктивності 2 та її під'єднання до електромережі. Теплоносій надходить у генератор через патрубок подачі 8 і вже нагрітим відбирається через осьовий канал осердя 1, на якому нарізана різьба, для під'єднання до системи опалення. В нижній частині генератора розміщене днище 9 корпуса котушки 2, днище 10 самого генератора, патрубок 11 зливу та очистки самого осердя 1, кріплення настінне 12 з гайкою 13 та шпилька 14 для заземлення. Особливою відмінністю даного індукційного генератора є його осердя 1. Залежно від потужності генератора може використовуватись різна конструкція самого осердя, яке є замкнутим витком вторинної обмотки трансформатора, а процес нагріву здійснюється струмом змикання. Осердя 1 може бути виконано циліндричним цільним (фіг. 2) або складеним з деталей (фіг. 9), в якому розміщено один або декілька технологічних протоків у вигляді наскрізних (фіг. 7) отворів 15 і/або пазів 16, виконаних прямими (фіг. 3) і/або спіральними (фіг. 5) на циліндричній поверхні осердя і/або в його тілі. Осердя 1 може бути складене з деталей та елементів (фіг. 9 і 10): верхня деталь 17 із різьбовим з'єднанням для відбору гарячого теплоносія та закріплення кришки 6 генератора, стержень 18 осердя з пазами та центральним отвором, паз 19 для протікання та нагріву теплоносія, корпус 20 осердя, нижня деталь 21 з отвором для подачі теплоносія в осердя. Особлива конструкція осердя генератора дає можливість підвищити (покращити) показники теплопередачі від осердя в систему. Таким чином, в генератора під впливом змінного магнітного поля, що створюється магнітною системою, в металі теплообмінного пристрою індукують струми, що викликають його нагрів. Тепло від нагрітих поверхонь теплообмінного пристрою передається осердю, що нагрівається. В осерді може передбачатись один або декілька наскрізних отворів чи технологічних канавок, які суттєво впливають на роботу генератора і ефективне перетворення електричної енергії в теплову. Істотним взаємозв'язком в роботі генератора є співвідношення об'єму металу, з якого виготовлене осердя (або загальна маса магнітних елементів, металевих наповнювачів чи інших феромагнітних матеріалів) до об'єму технологічних отворів чи канавок, які слугують для циркуляції теплоносія. Важлива конструктивна ознака полягає в тому, щоб загальний об'єм технологічних отворів чи канавок для циркуляції теплоносія був не більшим за об'єм металу в осерді. Конструкція даного індукційного генератора відрізняється від аналогів тим, що при потребі повної або часткової заміни котушок (обмоток) цю операцію можна здійснити безпосередньо на місці його експлуатації, без залучення окремо навченого персоналу і застосування спеціальних інструментів, а також в аналогічний спосіб можна збільшувати або зменшувати його номінальну потужність. В окремих випадках індукційна котушка може бути інтегрована і стаціонарно без можливості її заміни. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 55 1. Магнітно-індукційний генератор, що містить корпус з кришкою і днищем, а також вхідним і вихідним патрубками, котушку індуктивності, розміщену в герметичному просторі між стінками корпусу, який відрізняється тим, що всередині котушки встановлено осердя з технологічними протоками для циркуляції теплоносія. 2. Генератор за п. 1, який відрізняється тим, що осердя виконано циліндричним цільним. 3. Генератор за п. 1, який відрізняється тим, що осердя виконано циліндричним, складеним з деталей. 4. Генератор за пп. 1 і 2, який відрізняється тим, що в осерді розміщено один або декілька технологічних протоків у вигляді наскрізних отворів і/або пазів, виконаних прямими і/або спіральними на циліндричній поверхні осердя і/або в його тілі. 5. Генератор за п. 1, який відрізняється тим, що в конструкції осердя загальний об'єм технологічних протоків не більший за об'єм металу, з якого виготовлене осердя. 6. Генератор за п. 1, який відрізняється тим, що осердя може бути виготовлено з чорного або з кольорового металу або з феромагнітного матеріалу. 2 UA 102505 U 3 UA 102505 U 4 UA 102505 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5