Патент на изобретение №2196279
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА ГАЗА
(57) Реферат: Изобретение предназначено для нагрева газа перед подачей в металлургическую печь, в частности водорода для печей восстановления. Устройство для нагрева газа состоит из корпуса и расположенного в нем трансформатора с первичной и вторичной обмотками, последняя выполнена короткозамкнутой, устройство также снабжено коаксиально расположенными двумя внутренними и наружными тепло- и электроизоляционными цилиндрами с торцевыми крышками, с отверстиями, насаженными на шихтованный магнитопровод, при этом внутри цилиндров расположена вторичная обмотка, выполненная в виде металлических дисков трапецеидального сечения с отверстиями. Корпус выполнен герметичным, а в нижней части внутреннего тепло- и электроизоляционного цилиндра по всей окружности выполнены отверстия, причем цилиндры с крышками выполнены из диэлектрического материала. Изобретение позволяет повысить эффективность нагрева газа, коэффициент полезного действия агрегата и надежность его работы. 3 з.п. ф-лы, 2 ил. Изобретение относится к электронагревательным устройствам и может быть использовано для нагрева газа перед подачей в металлургическую печь, в частности водорода для печей восстановления. Известно устройство для подогрева воздуха, содержащее корпус с патрубками, выполненный с расположенной на его поверхности индукционной обмоткой и размещенной внутри его полости теплообменным элементом, изготовленным из ферромагнитного материала (см. а.с. СССР 357426, МПК7 F 24 H 3/04, опубл. 31.10.1972). Недостатками данного устройства являются низкая эффективность использования электрической энергии из-за значительных магнитных и тепловых потоков рассеяния, а также малая эффективность нагрева газа при температуре теплообменного элемента, превышающей точку Кюри ферромагнитного материала. Наиболее близким к заявляемому устройству для нагрева газа является электроконвертор, содержащий корпус и расположенный в нем трансформатор с первичной и вторичной обмотками, последняя замкнута накоротко. Недостатками прототипа являются неравномерное распределение плотности тока по площади сечения нагревателя и соответственно неравномерный нагрев газа по площади нагревающей поверхности, что снижает коэффициент полезного действия. Задачей предлагаемого технического решения является повышение эффективности нагрева газа и надежности при эксплуатации. Технический результат заключается в равномерном распределении тока по площади сечения нагревателя и равномерный нагрев газа по всей поверхности нагревателя, что приводит к увеличению коэффициента полезного действия. Этот технический результат заключается в том, что известное устройство для нагрева газа, состоящее из корпуса и расположенного в нем трансформатора с первичной и вторичной обмотками, последняя замкнута накоротко, дополнительно снабжено коаксиально расположенными двумя внутренними и наружными тепло- и электроизоляционными цилиндрами с торцевыми крышками с отверстиями, насаженными на шихтованный магнитопровод, при этом внутри цилиндров расположена вторичная обмотка, выполненная в виде металлических дисков трапецеидального сечения с отверстиями. Корпус выполнен герметичным, а в нижней части внутреннего тепло- и электроизоляционного цилиндра по всей окружности выполнены отверстия, причем цилиндры с крышками выполнены из диэлектрического материала. Данное техническое решение позволит повысить эффективность нагрева, надежность при эксплуатации и увеличить кпд. Сущность устройства поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид устройства для нагрева газа, на фиг.2 – разрез по АВСD на фиг.1. Устройство для нагрева газа состоит из металлического герметичного корпуса 1, изолированного с внутренней стороны изоляционным материалом 2, патрубков 3, 4 для подвода и отвода нагреваемого газа и токопроводов 5, проложенных в герметизированных электроизоляционных втулках 6. Внутри корпуса 1 расположен шихтованный магнитопровод трансформатора 7, на стержни которого насажен индуктор 8 (первичная обмотка) и коаксиально расположенные внутренние 9 и наружные 10 теплоизолирующие цилиндры из диэлектрического материала, закрытые верхней и нижней крышками 11 из того же материала. Подвод и отвод газа осуществляют через патрубки 12, 13 и коллектор 14. Между двумя внутренними 9 и наружными 10 цилиндрами расположена вторичная обмотка, которая является нагревателем 15 и выполнена в виде металлических дисков трапецеидального сечения с отверстиями 16 для прохода нагреваемого газа. В нижней части внутренних цилиндров 9 по всей окружности расположены отверстия 17, в которые из кольцевых зазоров 18 поступает газ. Устройство работает следующим образом. Холодный газ из газохода подают через патрубок 3 в герметичный корпус 1, который через отверстия патрубков 12 поступает в кольцевые зазоры 18, образованные между двумя внутренними 9 и наружными 10 коаксиально расположенными тепло- и электроизоляционными цилиндрами. Газ, проходя вдоль цилиндров 9 и 10, предварительно нагревается и затем через отверстия 17 поступает во внутренний цилиндр 9, далее через отверстия 16, расположенные в металлических трапецеидальных дисках – нагревателях 15, нагревается до заданной температуры, и через патрубки 13 для отвода газа его направляют в газоход, соединенный с металлургической печью. Использование данного изобретения позволит по сравнению с прототипом повысить эффективность нагрева газа, увеличить поверхность нагревателя, сэкономить расход электроэнергии при той же мощности, повысить надежность при эксплуатации. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 19.04.2003
Извещение опубликовано: 20.02.2005 БИ: 05/2005
|
||||||||||||||||||||||||||
