RU2417563C2 - Plant of induction liquid heating - Google Patents
Plant of induction liquid heating Download PDFInfo
- Publication number
- RU2417563C2 RU2417563C2 RU2009129107/07A RU2009129107A RU2417563C2 RU 2417563 C2 RU2417563 C2 RU 2417563C2 RU 2009129107/07 A RU2009129107/07 A RU 2009129107/07A RU 2009129107 A RU2009129107 A RU 2009129107A RU 2417563 C2 RU2417563 C2 RU 2417563C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchanger
- heat
- conversion
- pipelines
- heat transfer
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- General Induction Heating (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротермии и может быть использовано в нефтяной, газовой, химической и пищевой промышленности для поддержания температуры трубопроводов в рабочем диапазоне, а также для защиты от замораживания трубопроводов и стартового разогрева трубопроводов до рабочей температуры.The invention relates to the field of electrothermics and can be used in the oil, gas, chemical and food industries to maintain the temperature of pipelines in the operating range, as well as to protect against freezing of pipelines and starting heating of pipelines to operating temperature.
Известна установка технологического нагрева - скоростной подогреватель нефти СПИ, созданный на базе индукционных нагревателей и предназначенный для нагрева жидкостей в технологических трубопроводах при помощи промежуточного теплоносителя /1/. Установка представляет собой двухконтурную схему, первый контур которой состоит из индукционного нагревателя и скоростного теплообменника, второй контур - скоростной теплообменник и подогреваемый трубопровод. Теплообменник представляет собой систему «труба в трубе» в которой нагрев происходит от промежуточного теплоносителя, находящегося во внешней трубе, к нагреваемому продукту, находящемуся во внутренней трубе.Known installation of technological heating - high-speed oil heater SPI, created on the basis of induction heaters and designed to heat liquids in process pipelines using an intermediate coolant / 1 /. The installation is a two-circuit scheme, the first circuit of which consists of an induction heater and a high-speed heat exchanger, the second circuit is a high-speed heat exchanger and a heated pipeline. A heat exchanger is a pipe-in-pipe system in which heating occurs from an intermediate heat carrier located in the outer pipe to a heated product located in the inner pipe.
К недостаткам СПН можно отнести сравнительно низкий кпд теплопередачи из-за применения промежуточного теплоносителя, плохую управляемость мощностью теплового поля вследствие работы на промышленной частоте, ограничение максимальной мощности теплового поля (до 250 кВт), сложную конструкцию теплообменника.The disadvantages of SPN include the relatively low heat transfer efficiency due to the use of an intermediate heat carrier, poor controllability of the heat field power due to operation at an industrial frequency, limitation of the maximum heat field power (up to 250 kW), and the complicated design of the heat exchanger.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является индуктивно-кондуктивный электронагреватель «Гейзер», в котором отсутствует промежуточный теплоноситель, передача тепла происходит от теплообменника к нагреваемой жидкости с более высоким кпд теплопередачи /2, 3/. Индуктивно-кондуктивный электронагреватель «Гейзер» содержит устройство преобразования и управления, представляющее собой трансформатор, первичная обмотка которого выполняет роль индуцирующего провода, а вторичная обмотка представляет собой ферромагнитный теплообменник и выполняет роль нагрузки трансформатора, параметры элементов электронагревателя рассчитаны таким образом, что обеспечивают работу аппарата в длительном режиме без перегрева.The closest in technical essence to the proposed one is the inductive-conductive electric heater "Geyser", in which there is no intermediate heat carrier, heat transfer occurs from the heat exchanger to the heated fluid with a higher heat transfer efficiency / 2, 3 /. Inductive-conductive electric heater "Geyser" contains a conversion and control device, which is a transformer, the primary winding of which acts as an induction wire, and the secondary winding is a ferromagnetic heat exchanger and acts as a transformer load, the parameters of the elements of the electric heater are designed in such a way that the apparatus operates in continuous operation without overheating.
К недостаткам данной системы относятся низкая управляемость процессом теплопередачи из-за работы на промышленной частоте, низкий рабочий температурный диапазон (до 250°С), ограничение мощности (до 250 кВт) и площади воздействия теплового поля (из-за конструкции теплообменника).The disadvantages of this system include low controllability of the heat transfer process due to operation at an industrial frequency, low operating temperature range (up to 250 ° C), limited power (up to 250 kW) and the area of exposure to the thermal field (due to the design of the heat exchanger).
Техническими задачами изобретения являются повышение КПД теплопередачи системы обогрева, повышение управляемости процессами теплопередачи, увеличение мощности и площади воздействия теплового поля.The technical objectives of the invention are to increase the heat transfer efficiency of the heating system, increase the controllability of heat transfer processes, increase the power and the area of the influence of the thermal field.
Поставленная задача достигается тем, что в известной установке индукционного нагрева, состоящей из устройства преобразования и управления, теплообменника, устройство преобразования и управления выполнено на основе автономного инвертора тока с квазирезонансной коммутацией, нагрузкой которого является индуцирующий провод, представляющий собой многожильный медный проводник в термостойкой изоляции, расположенный на поверхности теплообменника по всей его длине одним витком, образующим контур сложной геометрии, а теплообменник представляет собой змеевик, выполненный из трубопровода, внутри которого по всей длине радиально расположены пластины из магнитных материалов (например, электротехнической стали).The problem is achieved in that in the known induction heating installation, consisting of a conversion and control device, a heat exchanger, the conversion and control device is based on an autonomous current inverter with quasi-resonant switching, the load of which is an induction wire, which is a multicore copper conductor in heat-resistant insulation, located on the surface of the heat exchanger along its entire length in one turn, forming a contour of complex geometry, and the heat exchanger is This is a coil made of a pipeline, inside of which plates of magnetic materials (for example, electrical steel) are radially located along the entire length.
На фиг.1а), б) представлена предлагаемая установка индукционного нагрева трубопровода, содержащая устройство преобразования и управления 1, индуцирующий провод 2, теплообменник 3, выполненный из трубопровода, внутри которого по всей длине радиально расположены пластины из магнитных материалов 4. Следует отметить, что прямой и обратный провод для максимального воздействия на теплообменник расположены относительно друг друга на максимально возможном расстоянии, равном диаметру трубы. Однако они могут быть расположены и на более близком расстоянии.On figa), b) presents the proposed installation of induction heating of the pipeline, comprising a conversion and
На фиг.2 представлены варианты исполнения теплообменника. Внутри участка трубопровода 3 расположены пластины из магнитных материалов 4.In Fig.2 presents embodiments of the heat exchanger. Inside the section of the
На фиг.3а) показана установка индукционного нагрева трубопровода, которая с целью увеличения мощности и площади нагрева, а также повышения управляемости процессом теплопередачи содержит несколько независимых теплообменников 3, включенных последовательно, причем для каждого теплообменника существуют независимые друг от друга устройства преобразования и управления 1 и индуцирующие провода 2. Теплообменники могут быть включены параллельно (фиг.3б)).On figa) shows the installation of induction heating of the pipeline, which, in order to increase power and heating area, as well as increase the controllability of the heat transfer process, contains several
Установка работает следующим образом (фиг.1). От системы преобразования и управления с автономным инвертором тока 1 подается переменное синусоидальное напряжение на виток индуцирующего провода 2, образующего нагревательный контур сложной геометрии. Под воздействием вихревых токов, возникающих в металлическом теплообменнике 3, происходит разогрев в теле трубопровода и магнитных пластин внутри трубопровода и тепло передается от стенок трубы и пластин к разогреваемой текучей жидкости. Из-за пластин внутри трубы поток жидкости разбивается на несколько потоков и происходит смешивание таким образом, что нагретая жидкость у стенок трубы и пластин, перемешиваясь проникает внутрь потока, увеличивая интенсивность теплопередачи. Площадь температурного воздействия зависит от площади витка индуцирующего провода, количества витков, диаметра трубопровода и площади пластин (фиг.1).The installation works as follows (figure 1). From the conversion and control system with an autonomous
В случае превышения заданных параметров значений температуры нагреваемой жидкости происходит автоматическое снижение мощности или отключение системой управления 1 индуцирующего провода 2.In case of exceeding the specified parameters of the temperature of the heated fluid, the power automatically decreases or the
Источники информацииInformation sources
1. http://www.ijsgroup.ru/equipment/spn.shtm1.http: //www.ijsgroup.ru/equipment/spn.shtm
2. http://www.sieico.ru/geizer/geizer.htm,2. http://www.sieico.ru/geizer/geizer.htm,
3. http://www.termotechnology.ru/index2.php?do=vysokotemperaturnyi-induktivno-konduktivnyi-elektronagrevatel-geizer-v.3. http://www.termotechnology.ru/index2.php?do=vysokotemperaturnyi-induktivno-konduktivnyi-elektronagrevatel-geizer-v.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009129107/07A RU2417563C2 (en) | 2009-07-28 | 2009-07-28 | Plant of induction liquid heating |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009129107/07A RU2417563C2 (en) | 2009-07-28 | 2009-07-28 | Plant of induction liquid heating |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009129107A RU2009129107A (en) | 2011-02-10 |
| RU2417563C2 true RU2417563C2 (en) | 2011-04-27 |
Family
ID=44731732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009129107/07A RU2417563C2 (en) | 2009-07-28 | 2009-07-28 | Plant of induction liquid heating |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2417563C2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2683028C1 (en) * | 2017-11-13 | 2019-03-26 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-инженерный центр "Энергодиагностика" | Method for subjecting pipelines to electrothermal action and induction heating system therefor |
| RU2688131C1 (en) * | 2018-07-09 | 2019-05-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вятский государственный университет" (ВятГУ) | Induction fuel heater |
| US20210325003A1 (en) * | 2018-08-16 | 2021-10-21 | Basf Se | Device and method for heating a fluid in a pipeline |
| RU2759438C1 (en) * | 2021-04-22 | 2021-11-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический, образовательный и производственный центр высокочастотных электротехнологий "ИНТЕРМ" | Induction heating device for flow-through liquids |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2407562A (en) * | 1942-08-17 | 1946-09-10 | Einar G Lofgren | Induction heater |
| US3777117A (en) * | 1969-03-10 | 1973-12-04 | D Othmer | Electric heat generating system |
| FR2568083A1 (en) * | 1984-07-20 | 1986-01-24 | Michel Dentroux | Improvements to devices for heating fluid by induction |
| RU2035843C1 (en) * | 1992-12-18 | 1995-05-20 | Елшин Анатолий Иванович | Electric water heater |
| RU2120703C1 (en) * | 1997-06-24 | 1998-10-20 | Владимир Петрович Еремин | Device for induction heating of liquids in pipelines |
-
2009
- 2009-07-28 RU RU2009129107/07A patent/RU2417563C2/en active IP Right Revival
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2407562A (en) * | 1942-08-17 | 1946-09-10 | Einar G Lofgren | Induction heater |
| US3777117A (en) * | 1969-03-10 | 1973-12-04 | D Othmer | Electric heat generating system |
| FR2568083A1 (en) * | 1984-07-20 | 1986-01-24 | Michel Dentroux | Improvements to devices for heating fluid by induction |
| RU2035843C1 (en) * | 1992-12-18 | 1995-05-20 | Елшин Анатолий Иванович | Electric water heater |
| RU2120703C1 (en) * | 1997-06-24 | 1998-10-20 | Владимир Петрович Еремин | Device for induction heating of liquids in pipelines |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| http://www.termotechnology/ru/index2.php?do=ike-geizer, Термотех 2006. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2683028C1 (en) * | 2017-11-13 | 2019-03-26 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-инженерный центр "Энергодиагностика" | Method for subjecting pipelines to electrothermal action and induction heating system therefor |
| RU2688131C1 (en) * | 2018-07-09 | 2019-05-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вятский государственный университет" (ВятГУ) | Induction fuel heater |
| US20210325003A1 (en) * | 2018-08-16 | 2021-10-21 | Basf Se | Device and method for heating a fluid in a pipeline |
| EP3837922B1 (en) | 2018-08-16 | 2024-08-28 | Basf Se | Device and method for heating a fluid in a pipe |
| RU2759438C1 (en) * | 2021-04-22 | 2021-11-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический, образовательный и производственный центр высокочастотных электротехнологий "ИНТЕРМ" | Induction heating device for flow-through liquids |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009129107A (en) | 2011-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| BG60656B1 (en) | FLUID HEATING DEVICE | |
| US20160195301A1 (en) | Water Heater | |
| RU2417563C2 (en) | Plant of induction liquid heating | |
| JP2004205146A (en) | Steam generator | |
| JP2009041885A (en) | Fluid heating device | |
| US20120031896A1 (en) | Heating apparatus | |
| RU2400944C1 (en) | Vortex induction heater and heating device for premises | |
| EP3011145B1 (en) | Electric induction fluid heaters for fluids utilized in turbine-driven electric generator systems | |
| RU2658658C1 (en) | Electric steam generator | |
| RU2423802C1 (en) | Device for induction heating of liquid media | |
| RU2415517C2 (en) | Device for pipeline induction heating | |
| RU2584137C2 (en) | Method for applying electrothermal effect on long pipelines and induction heating system therefor | |
| JP2001203069A (en) | Electromagnetic induction heating device | |
| PL245932B1 (en) | Induction boiler | |
| CN205305151U (en) | Electromagnetism heat pipe | |
| RU135088U1 (en) | LOW-VOLT ELECTRIC THREE-PHASE DIRECT ACTION NATURAL GAS HEATER | |
| RU86832U1 (en) | FLUID INDUCTION HEATER | |
| Tomita et al. | Superheated steam generator by induction heating | |
| Curran et al. | Electric-induction fluid heaters | |
| JPH0992449A (en) | Induction heater | |
| RU2407248C1 (en) | Electric heating device of transformer type | |
| RU2797032C1 (en) | Fluid induction heater | |
| RU77528U1 (en) | ELECTRIC TRANSFORMER TYPE LIQUID HEATER | |
| RU2688131C1 (en) | Induction fuel heater | |
| RU2759438C1 (en) | Induction heating device for flow-through liquids |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140729 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20150327 |