SU1029428A1

SU1029428A1 - Flexible water cooled reactor

Info

Publication number: SU1029428A1
Application number: SU813339413A
Authority: SU
Inventors: Яков Александрович Кантин; Мендель Моисеевич Шапиевский
Original assignee: Производственное Ордена Ленина Объединение "Красный Котельщик"; Научно-Производственное Объединение По Технологии Машиностроения "Цниитмаш"
Priority date: 1981-09-23
Filing date: 1981-09-23
Publication date: 1983-07-15

Abstract

ГИБКИЙ ВОДООХЛАЖДАЕМЫЙ ИНДУКТОР, содержащий заключенный в изол ционную оболочку токопровод в виде медного плетеного чулка, надетого на гофрированную трубку, отличающийс тем, что, с целью повышени эффективности нагрева, изол ционна оболочка выполнена в виде наборашарнирно св занных хомутов из немагнитного металла, кажЗхый из которых охватывает керамическую втулку пр моугольного поперечного сечени в плоскости , перпендикул рной оси индуктора, обращенные друг к другу боковые стороны которых ниже указанной оси выполнены с конусным срезом.FLEXIBLE WATER COOLED INDUCTOR containing a conductor enclosed in an insulating sheath in the form of a copper braided stocking, worn on a corrugated tube, characterized in that, in order to increase the efficiency of heating, the insulating sheath is made in the form of a non-magnetic metal body that is made of a non-magnetic metal that is covered by a non-metallic material, in a non-metallic metal, in order to increase the efficiency of heating. covers the ceramic sleeve of rectangular cross section in a plane perpendicular to the axis of the inductor, the sides of which are facing each other below the axis indicated are with usnym cut.

Description

toto

соwith

4four

юYu

00 Изобретение относитс к электронагреву при помощи гибкого медного водоохлаждаемого индуктора и может быть использовано , например, дл нагрева с целью осуществлени местной термообработки сварных штыков коллекторов и барабанов котлоагрегатов на котлостроительных заводах и тепловых станци х. Известен гибкий медный водоохлаждаемый нидуктор, выполненный в виде гибкого медного кабел , заключенного в пожарный рукав из асботкани, по которому протекает охлаждающа вода 1. Однако конструкци такого гибкого индуктора несоверщенна, так как выполненна из асбеста защитна оболочка нагревател быстро разрущаетс и ее необходимо периодически восстанавливать, поэтому такие индукторы примен ютс очень редко. Наиболее близким к предлагаемому вл етс гибкий водоохлаждаемый индуктор, содержащий заключенный в изол ционную оболочку токопровод в виде медного плетеного чулка, надетого на гофрированную трубТакой индуктор позвол ет осуществл ть эффективное охлаждение водой токонесущей жилы - медного чулка 2. Однако конструктивное выполнение внешней оболочки в виде покрыти из асбестовой ткани довольно несовершенно, механически непрочно и не обеспечивает эффективной тепловой защиты токонесущей жилы от разогретого этим индуктором тела издели . Поэтому такой индуктор укладывают не непосредственно на нагреваемую поверхность, а через слой (до 30 мм) теплоизол ции, что снижает эффективность индукционного нагрева , приводит к усложнению осуществлени технологического процесса нагрева, сужает возможности осуществлени местной термообработки, особенно в труднодоступных местах. Цель изобретени - повыщение эффективности нагрева. Поставленна цель достигаетс тем, что в гибком водоохлаждаемом индукторе изол ционна оболочка выполнена в виде набора шарнирно св занных хомутов из немагнитного металла, каждый из которых охватывает керамическую втулку пр моугольного поперечного сечени в плоскости, перпендикул рной оси индуктора, обращенные друг к другу боковые стороны которых ниже указанной оси выполнены с конусным срезом. На фиг. 1 представлен предлагаемый гибкий индуктор, общий вид; на фиг. 2 то же, поперечное сечение; на фиг. 3 - часть уложенного на коллектор витка индуктора, общий вид; на фиг. 4 - группа уложенных на коллектор витков индуктора, поперечное сечение. Гибкий медный водоохлаждаемый индуктор выполнен в виде одетой на гофрированную трубку 1 из бронзы или латуни токонесущей жилы 2, представл ющей собой медный плетеный чулок. Концы гибкого индуктора снабжены клеммами 3 дл подключени индуктора к источнику тока и штуцерами 4 дл подвода охлаждающей воды. Токонесуща жила 2 снабжена изол ционной оболочннкой в виде равномерно распределенных по всей длине индуктора керамических втулок 5, заключенных в металлическую немагнитную оболочку 6. Керамическа втулка 5 в поперечном сечении, в плоскости сечени , перпендикул рной оси индуктора, выполнена пр моугольной формы, причем сквозное отверстие во втулке дл охвата гофрированной трубки 1 и токонесущей жилы 2 делит пр моугольник на утолщенную 7 и суженную 8 части, в виде двухсторонних конусных срезов. Все втулки сориентированы так, что их утолщенные части размещены в рабочей части индуктора, при этом под рабочей частью понимаетс обращенна к нагреваемой поверхности издели часть индуктора. Утолщенна часть 7 керамической втулки 5 в продольном сечении, в плоскости сечени , параллельной оси индуктора, имеет дву сторонний конусный срез 9, начинающийс от оси индуктора. Конусееный срез 9 служит дл обеспечени необходимой кривизны индуктора при укладке его на круглую поверхность коллектора 10. Кажда керамическа втулка 5 выполнена разрезной в продольной плоскости с целью обеспечени удобства ремонта. На фиг. 2 показана лини разреза 11керамической втулки 5. Оболочка 6 выполнена в виде отдельных хомутов 12, каждый из которых охватывает соответствующую керамическую втулку 5 и повтор ет пр моугольную форму поперечного сечени этой влулки. Концы хомутов 12 ст нуты общей осью 13 и гайками 14. Каждый хомут 12св зан с соседним при помощи металлических немагнитных кронштейнов 15 в виде двух пластин 16 и 17, параллельных продольной оси индуктора, и жестко скрепленных между собой поперечной щпилькой 18. Концы пластин 16 и 17 имеют сквозные продольные пазы 19, при помощи которых обеспечиваетс щарнирна св зь каждого кронштейна 15 с ос ми 13 соседних хомутов 12. Така шарнирна св зь хомутов 12 между собою обеспечивает четкую ориентацию всех керамических втулок 5 и исключает их угловой сдвиг по отношению друг к другу. При работе гибкий индуктор укладывают непосредственно на наружную поверхность, например, коллектора 10 в виде соленоидной группы, поперечное сечение которой изображено на фиг. 4. Соленоидную группу укладывают на коллектор так, чтобы00 The invention relates to electric heating using a flexible copper water-cooled inductor and can be used, for example, for heating in order to carry out local heat treatment of welded bayonets of collectors and drums of boiler units at boiler-building plants and heat stations. A flexible copper water-cooled inductor is known, made in the form of a flexible copper cable enclosed in a fire hose made of asbestos fabric, through which cooling water flows 1. However, the design of such a flexible inductor is not perfect, since the protective sheath of asbestos is quickly destroyed and needs to be restored periodically, therefore, such inductors are very rarely used. The closest to the present invention is a flexible water-cooled inductor containing a conductor enclosed in an insulating sheath in the form of a copper braided stocking worn on a corrugated pipe. This inductor allows efficient cooling of the current-carrying core with copper stocking 2. However, the design of the outer sheath is in the form of a coating Asbestos fabric is rather imperfect, mechanically fragile and does not provide effective thermal protection of the current-carrying core against the body heated by this inductor; . Therefore, such an inductor is not placed directly on the heated surface, but through a layer (up to 30 mm) of heat insulation, which reduces the efficiency of induction heating, complicates the implementation of the heating process, and reduces the possibilities of local heat treatment, especially in hard-to-reach places. The purpose of the invention is to increase the heating efficiency. The goal is achieved by the fact that in a flexible water-cooled inductor the insulating sheath is made as a set of hinged non-magnetic metal clamps, each of which covers a ceramic sleeve of rectangular cross section in the plane perpendicular to the axis of the inductor, facing each other the sides of which below the axis made with a tapered cut. FIG. 1 shows the proposed flexible inductor, a general view; in fig. 2 the same cross section; in fig. 3 - part of the inductor coil laid on the collector, general view; in fig. 4 - a group of inductor coils laid on the collector, cross section. The flexible copper water-cooled inductor is made in the form of a current-carrying conductor 2, dressed on a corrugated tube 1 made of bronze or brass, which is a copper braided stocking. The ends of the flexible inductor are equipped with terminals 3 for connecting the inductor to the current source and fittings 4 for supplying cooling water. The current-carrying conductor 2 is provided with an insulating shell in the form of ceramic sleeves 5 uniformly distributed over the entire length of the inductor, enclosed in a metal non-magnetic sheath 6. Ceramic sleeve 5 in cross section, in the section plane perpendicular to the axis of the inductor, is rectangular in shape, with a through hole in the sleeve, to cover the corrugated tube 1 and the current-carrying core 2, it divides the rectangle into thickened 7 and tapered 8 parts, in the form of double-sided conical cuts. All bushings are oriented so that their thickened parts are placed in the working part of the inductor, while the working part means the part of the inductor facing the heated surface of the product. The thickened part 7 of the ceramic sleeve 5 in longitudinal section, in the section plane parallel to the axis of the inductor, has a double-sided tapered section 9, starting from the axis of the inductor. The cone cut 9 serves to provide the required curvature of the inductor when it is laid on the circular surface of the collector 10. Each ceramic sleeve 5 is made split in the longitudinal plane to provide ease of repair. FIG. Figure 2 shows a section line 11 of the ceramic sleeve 5. The shell 6 is made up of individual clamps 12, each of which covers the corresponding ceramic sleeve 5 and repeats a rectangular cross sectional shape of this walker. The ends of the clamps 12 stand together with the common axis 13 and the nuts 14. Each clamp 12c is engaged with the neighboring with the help of metal non-magnetic brackets 15 in the form of two plates 16 and 17 parallel to the longitudinal axis of the inductor, and rigidly fastened together by a transverse pin 18. The ends of the plates 16 and 17 have end-to-end longitudinal grooves 19, with which they are provided with a hinge connection of each bracket 15 to the axles of 13 adjacent clamps 12. Such a hinge connection of the clamps 12 between them ensures a clear orientation of all ceramic bushings 5 and eliminates their angular shift n about the relationship to each other. During operation, the flexible inductor is placed directly on the outer surface of, for example, a collector 10 in the form of a solenoid group, the cross section of which is shown in FIG. 4. The solenoid group is placed on the collector so that

подлежащий термообработке сварной стык оказалс под ее средней частью. При укладке на криволинейную поверхность коллектора двухсторонние срезы 8 каждой керамической втулки сближаютс между собою, образу при этом практически непрерывный теплоизолирующий слой, отсекающий тепловое излучение разогретого тела коллектора от токонесущей жилы 2. Благодар тому, что металлическа оболочка 6 оринетирует все керамические втулки 5 в одной плоскости и таким образом, что к нагреваемой поверхности коллектора 10 обращены их утолщенные части 7, обеспечиваетс достаточна толщина теплоизолирующего сло . Сближение двухсторонних конусных срезов 8 при изгибе индуктора в процессе его укладки на коллектор 10 осуществл етс сравнительно легко, так как хомутыthe weld to be heat treated turned out to be under its middle part. When laying on the curved surface of the collector, double-sided cuts 8 of each ceramic sleeve approach each other, thus creating an almost continuous heat-insulating layer that cuts off the thermal radiation of the heated collector body from the current-carrying conductor 2. Due to the fact that the metallic sheath 6 orients all the ceramic sleeves 5 in the same plane and in such a way that the thickened parts 7 face the heated surface of the collector 10, a sufficient thickness of the heat insulating layer is ensured. The convergence of double-sided tapered cuts 8 during bending of the inductor during its installation on the collector 10 is relatively easy, since the clamps

12св заны между собою шарнирно и в процессе изгиба происходит перемещение осей12 are articulated between themselves and in the process of bending the axes move

13в продольных пазах 19 кронштейнов 15. При образовании соленоидной группы на13 in the longitudinal grooves of 19 brackets 15. When a solenoid group is formed on

поверхности коллектора витки этой группы укладывают вплотную друг к другу. При этом каждый виток стыкуетс с соседним суженными част ми 8 керамических втулок 5. Это обеспечивает сравнительно небольшой шаг витков соленоидной группы, а значит и достаточную плотность ампер-витков на единицу длины коллектора, что обеспечивает эффективный и качественный нагрев. Благодар пр моугольной форме поперечного сечени керамических втулок обеспечиваетс непрерывный теплоизолирующий слой между коллектором и токонесущей жилой. Тепловое излучение нагретого коллектора отсекаетс от токонесущей жилы 2 теплоизол ционным слоем достаточной толщины, образованный утолщенными част ми 7 керамических втулок 5.the surface of the collector turns this group are placed close to each other. In this case, each turn is joined to the adjacent narrowed portions of 8 ceramic sleeves 5. This provides a relatively small step of turns of the solenoid group, and therefore a sufficient density of ampere turns per unit length of the collector, which ensures efficient and high-quality heating. Due to the rectangular cross-sectional shape of the ceramic bushings, a continuous heat insulating layer is provided between the collector and the current-carrying core. The heat radiation of the heated collector is cut off from the current-carrying core 2 by an insulating layer of sufficient thickness formed by thickened portions 7 of the ceramic bushings 5.

Таким образом, предлагаемый индуктор позвол ет получить достаточную теплоизол цию и высокую эффективность нагрева за счет свойств самой конструкции индуктора .Thus, the proposed inductor allows to obtain sufficient heat insulation and high heating efficiency due to the properties of the inductor design itself.

ffiи 17ffi and 17

Л. LLL. LL

5five

jti-И| -jti-Hf JH-tt -jtt-4 Jtf-H(jti-i | -jti-Hf JH-tt -jtt-4 Jtf-H (

Фи1.-3Phi1.-3

//

Claims

FLEXIBLE WATER COOLED INDUCTOR containing a conductive cable enclosed in an insulating sheath in the form of a copper braided stocking worn on a corrugated tube, characterized in that, in order to increase heating efficiency, the insulating sheath is made in the form of a set of articulated coupled clamps of non-magnetic metal, each of which covers a ceramic a sleeve of rectangular cross-section in a plane perpendicular to the axis of the inductor, the sides of which are facing each other below the specified axis are made with a conical rezom.

"6>