Погружной электронагреватель

(71) Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамени политехническийинститут им. Серго Орджоникидзе(56) Авторское свидетельство СССР9 785120, кл. В 65 1) 88/74, 1980,Авторское свидетельство СССР . У 171485, кл. В 61 0 5/04, 1963, (54)(57) ПОГРУЖНОЙ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ, содержащий нагревательное устройство и лопастной перемешивающий узел, связанный с установленным соосно с ним асинхронным электродвигателем, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности работы нагревателя путемсаморегулирования, перемешивающийузел выполнен в виде массивногополого цилиндра с заглушенным нижним торцом и лопастями на наружнойбоковой поверхности, установленногов подшипниках, закрепленных на корпусе электродвигателя, нагревательное устройство выполнено в видеустановленной внутри полого цилиндрасоосно с ним электромагнитной муфты,вал которой нижним концом опираетсяна прикрепленный к торцу пологоцилиндра дополнительный подшипник,а верхним - соединен с валом электродвигателя, выполненного с фазнымротором, а обмотки электромагнитноймуфты электрически соединены с обмотками ротора электродвигателя.11893 5 10 15 25 30 35 40 45 50 55 Тираж 767 Подписное 1 12Изобретение относится к областям промышленности, связанным с добычей, транспортировкой, переработкой и использованием легкоплавких материалов, которые при атмосферных температурах находятся в твердом состоянии или имеют высокую вязкость.Цель изобретения - повышение эффективности работы нагревателя путем саморегулирования интенсивности нагрева и перемешивания в зависимости от свойств нагреваемого материала.На чертеже показана кинематическая и электрическая схема устройства.Устройство состоит из опорной плиты 1, на которой установлены асинхронный электродвигатель 2 с Фазным ротором 3 и подшипниковый узел 4 с закрепленным в нем перемешивающим узлом в виде массивного полого цилиндра 5 с заглушенным нижним торцом и лопастями 6, Внутри полого цилиндр 4 установлен индукционный нагреватель 7, выполненный в виде электромагнитной муфты, Вал 8 муфты нижним концом опирается на подшипник 9, а верхним - соединен с валом электродвигателя. Между боковой поверхностью электромагнитной муфты и внутренней боковой поверхности полого цилиндра имеется небольшой зазор.Обмотки 10 фазного ротора электрически соединены с обмотками 11 индукционного нагревателя.В работе электронагреватель через отверстие в емкости с нагреваемым материалом (например, цистерне с парафином или нефтью) погружается перемешивающим узлом в указанный материал и устанавливается опорной плитой на отбортовке в отверстия. При подаче напряжения на обмотку статора электродвигателя 2 его ротор 3 и соединенная с ним электромагнитная муфта - индукционный нагреватель 7 начинают вращаться. Одновременно в обмотках 10 ротора и электрически соединенных с ними обмотках 11 индукционного нагревателя возникает ток, который создает внутри полого цилиндра 5 вращающееся магнитное поле. Частота вращения поля относительно муфты определяется числом пар полюсов ее обмоток и частотой тока ротора, Так как муфта, в свою очередь, вращается в направленииВНИИПИ Заказ 651/61 вращения поля, то частота вращенияпоследнего относительно полого цилиндра будет больше,Вращающееся магнитное поле наводит в стенке полого цилиндра вихревые токи, которые разогревают егои одновременно, взаимодействуя с вызвавшим ега полем, создают на немвращающий момент, направленный в сторону вращения этого поля,При затвердевшем или очень вязком состоянии нагреваемога материала,когда перемешивающий узел заторможен, частота вращения поля относительна неподвижного полого цилиндра равнаили даже больше (при определенном соотношении числа пар погпосов двигателя и муФты) частоты питающейэлектродвигатель сети, что вызываетинтенсивный разогрев цилиндра. Теплоот цилиндра псредается нагреваемомуматериалу и расплавляет его. Саотношение между параметрами двигателя ииндукционного нагревателя подбирается таким образом, чтобы в этом режиме (с заторможенным перемешивающимузлом) двигатель работал при минимальных собственных потерях,После того как вокруг полога цилиндра и ега лопастей образуется жидкая Фаза нагреваемога материала, тормозящий момент на нем снижается и он начинает вращаться под действием электромагнитного момента, перемец 1 ая лопастями материал.Происходит принудительный конвективный теплаобмен между нагревателем и удаляющейся поверхностью твердого материала.Па мере увеличения температуры жидкой Фазы вокруг нагревателя снижаются силы вязкого трения и частота вращения перемешивающего узла и, следовательно, интенсивность конвективнаго теплообмена возрастает, Одно. временно уменьшается частота вращения магнитного поля относительно полого цилиндра, что приводит к требуемому снижению интенсивности его нагрева, Это предотвращает перегрев стакана и жидкости вблизи него.Таким образом, в процессе разогрева материала происходит плавное снижение интенсивности нагрева и возрастание интенсивности перемешивания, что увеличивает эффективность рабаты нагревателя, Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4