[發(fā)明專利]液用三相工頻電磁雙重感應(yīng)加熱裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110340219.2
• 申請(qǐng)日: 2011-11-01
• 公開（公告）號(hào): CN102384577A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳榮華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吳榮華
• 主分類號(hào): F24H1/10
• 分類號(hào): F24H1/10;H05B6/02
• 代理公司: 常州市江海陽光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32214
• 代理人: 翁堅(jiān)剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種工頻電磁感應(yīng)短路和感應(yīng)渦流加熱裝置和方法，更確切地說是一種用于加熱液體的三相工頻電磁感應(yīng)短路和感應(yīng)渦流加熱裝置和方法。

背景技術(shù)

在這里所稱渦流加熱，是指由工頻感應(yīng)渦流產(chǎn)生焦耳效應(yīng)的一種電加熱。其工作原理是，交變的磁力線通過導(dǎo)體在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生渦流與磁滯，其中產(chǎn)生焦耳效應(yīng)的主要是渦流，故稱渦流加熱。

在這里所稱短路加熱，是指由工頻感應(yīng)短路電流產(chǎn)生焦耳效應(yīng)的一種電加熱。文獻(xiàn)號(hào)為CN1142706C的中國專利ZL01134187.4公開了一種液用三相工頻電磁感應(yīng)及短路加熱裝置就屬此例，其工作原理是，根據(jù)變壓器原副邊匝數(shù)比，使副邊獲得低電壓大電流，在上述專利中，副邊均為1匝，并且短接形成回路，故稱短路加熱。按變壓器專業(yè)術(shù)語，鐵心上設(shè)置繞組的部分稱心柱，鐵心上不設(shè)繞組僅起構(gòu)成閉合磁回路的部分稱軛鐵；上述專利創(chuàng)造性地利用金屬外殼作為副邊，它沿著三相閉合磁回路包圍鐵心及原邊繞組，這樣，在鐵心的心柱上形成三個(gè)短接的副邊金屬圈，在鐵心的軛鐵部位上形成四個(gè)短接的副邊金屬圈，共7個(gè)副邊短路（上述專利以下簡(jiǎn)稱7副邊短路加熱裝置）。當(dāng)原邊接通三相工頻電源，金屬外殼的各副邊金屬圈則感應(yīng)產(chǎn)生短路大電流；各相位的副邊金屬圈與同一金屬外殼導(dǎo)通而產(chǎn)生相與相之間及三相間的短路大電流。上述兩種不同的短路大電流使金屬外殼被快速加熱，因三相短路其矢量之和等于零，運(yùn)行時(shí)金屬外殼呈零電位，安全。上述兩種短路大電流產(chǎn)生非比尋常的漏磁，這對(duì)將該加熱裝置為開發(fā)成為商用品所必須的防護(hù)外殼、電控箱等的熱影響卻同樣非比尋常，若不采取一定措施則會(huì)影響正常運(yùn)行。而上述專利并沒提及短路漏磁。

圖1為變壓器短路情況下的磁場(chǎng)分布（邊界條件足夠遠(yuǎn)），這種情況下，原副邊均有電流，兩繞組的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)大部分相互抵消。從圖1磁感應(yīng)強(qiáng)度線分布可以看出，空間分布的主要是漏磁場(chǎng)（見《工程電磁場(chǎng)》，清華大學(xué)出版社——2004.9）。顯然，具有兩種不同短路的上述7副邊短路加熱裝置，其漏磁的磁感應(yīng)強(qiáng)度勢(shì)必大于圖1所示的磁感應(yīng)強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種液用三相工頻電磁雙重感應(yīng)加熱裝置和加熱方法，使上述7副邊短路加熱裝置的漏磁限止在循環(huán)箱內(nèi)且得到有效的利用，運(yùn)行時(shí)熱效更高，更安全可靠。

本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思是：應(yīng)用鐵磁性材質(zhì)的金屬板既具導(dǎo)磁性能好又易產(chǎn)生渦流與磁滯的機(jī)理，將它設(shè)置在7副邊短路加熱裝置的四周，這樣，既使短路漏磁受到有效控制，又使它成為一渦流加熱體。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的液用三相工頻電磁雙重感應(yīng)加熱裝置（以下簡(jiǎn)稱為雙感應(yīng)加熱裝置）的技術(shù)方案是：本發(fā)明的雙感應(yīng)加熱裝置包括7副邊短路加熱裝置、循環(huán)箱及管路系統(tǒng)；7副邊短路加熱裝置固定在循環(huán)箱中的內(nèi)底座上，其接線座伸出循環(huán)箱后立面上部預(yù)設(shè)的管孔且焊接固定；管路系統(tǒng)的進(jìn)口總管穿過循環(huán)箱前立面下部預(yù)設(shè)的管孔、穿過內(nèi)底座，分別焊接固定；該進(jìn)口總管進(jìn)入循環(huán)箱后分三路出口，一路在內(nèi)底座部位該進(jìn)口總管下方設(shè)1～12個(gè)圓孔出口，另二路在內(nèi)底座前該進(jìn)口總管的左右兩側(cè)各設(shè)一L型支管，各L型支管的進(jìn)口與進(jìn)口總管焊接連接，出口分別與7副邊短路加熱裝置相應(yīng)的進(jìn)口圓管焊接連接；在循環(huán)箱的上端設(shè)有出口管道；其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：上述雙感應(yīng)加熱裝置還包括鐵磁性材質(zhì)的導(dǎo)磁框；該導(dǎo)磁框三面緊覆循環(huán)箱后立面的內(nèi)側(cè)及其左右，第四面設(shè)在循環(huán)箱內(nèi)且位于L型支管的后側(cè)，導(dǎo)磁框俯視呈“口”字型，它上端高于上述7副邊短路加熱裝置，下端直至循環(huán)箱底面，四周與上述7副邊短路加熱裝置保持一定的間距且間距均勻一致，從而構(gòu)成一循環(huán)液體流動(dòng)的通道。運(yùn)行時(shí)，所有待加熱的循環(huán)液體均由此通道從下向上通過，導(dǎo)磁框誘導(dǎo)上述7副邊短路加熱裝置所產(chǎn)生的漏磁與之形成回路，在導(dǎo)磁框內(nèi)感應(yīng)產(chǎn)生渦流與磁滯而使之成為一渦流加熱裝置，它與上述的7副邊短路加熱裝置同時(shí)對(duì)流經(jīng)它們的液體介質(zhì)進(jìn)行加熱，使短路漏磁限止在導(dǎo)磁框內(nèi)而得到了有效的控制和利用。

上述導(dǎo)磁框由鐵磁性材質(zhì)的金屬板制作，優(yōu)選厚度為1～3毫米的不銹鐵板或鋼板。

上述導(dǎo)磁框與7副邊短路加熱裝置之間的通道，其間距大小可按液體流經(jīng)該通道的流速為每秒0.7～2.0米計(jì)算確定。