WO2019039960A1

WO2019039960A1 - Electric steam generator

Info

Publication number: WO2019039960A1
Application number: PCT/RU2017/000721
Authority: WO
Inventors: Владимир Михайлович ШИПИЛОВ; Айрат Альбертович ФАЗЛЫЕВ
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "В-Плазма"
Priority date: 2017-08-24
Filing date: 2017-09-29
Publication date: 2019-02-28
Also published as: EP3675598A1; EP3675598A4; RU2658658C1

Abstract

The invention relates to devices for converting electrical energy into heat and for bringing about heat transfer and can be used in the heating of liquids, for example in heating systems and hot water and steam supply systems for industrial and residential buildings, and also in other fields in which the heating and evaporation of fluids is required. An electric steam generator comprises a flat ferromagnetic core with legs intended for the creation of a closed magnetic field therein, primary windings arranged in the form of coils on said legs and electrically insulated therefrom, and a common tubular secondary winding. The tubular secondary winding is disposed within the magnetic field in an insulated manner and encompasses all of the legs of the ferromagnetic core such as to form several closed turns around each leg. The turns of the tube that are situated in the space between the coils are exteriorly and non-detachably electrically connected in parallel in the plane of the tube diameter parallel to the vector of magnetic induction of the legs. On the periphery in the space between the coils one or more cylindrical spacing elements are mounted between the turns, said elements being connected exteriorly to the coils by a non-detachable connection in the plane of the tube diameters parallel to the vector of magnetic induction of the legs. The invention allows an increase in the reliability and steam output of the steam generator.

Description

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПАРОГЕНЕРАТОР ELECTRIC STEAM GENERATOR

Область техники, которой относится изобретение Изобретение относится к устройствам преобразования электрической энергии в тепловую и для создания теплообмена. Оно может быть использовано при нагреве жидкостей, например, в системах отопления и горячего пароводоснабжения производственных и жилых объектов, а также в других областях, где требуется нагрев и испарение текучих сред. The technical field to which the invention relates. The invention relates to a device for converting electrical energy into heat and for creating heat exchange. It can be used for heating liquids, for example, in heating and hot water supply systems of industrial and residential buildings, as well as in other areas that require heating and evaporation of fluids.

Уровень техники The level of technology

Из уровня техники известен электрический парогенератор, включающий электрический трансформатор, имеющий наборной металлический сердечник, предназначенный для создания замкнутого магнитного поля, первичную обмотку, расположенную на сердечнике и электрически изолированную от него, трубчатую вторичную обмотку, расположенную в магнитном поле изолированно, перемычку, соединенную наружно с витками трубчатой вторичной обмотки с целью создания короткого замыкания витков трубчатой вторичной обмотки и необходимые средства для принудительной подачи жидкости через внутреннюю полость трубчатой вторичной обмотки. (US 1 ,999,446) The prior art electric steam generator, including an electrical transformer having a type-setting metal core, designed to create a closed magnetic field, the primary winding, located on the core and electrically isolated from it, the tubular secondary winding, located in a magnetic field isolated, jumper connected externally to turns of the tubular secondary winding in order to create a short circuit of the turns of the tubular secondary winding and the necessary means for the coercive second feed fluid through the inner cavity of the tubular secondary winding. (US 1, 999,446)

Известное устройство относится к высокоэффективным устройствам преобразования электрической энергии в тепловую в связи с наличием прямого контакта между нагреваемой жидкостью и нагревательной поверхностью во внутренней полости вторичной короткозамкнутой трубчатой обмотки. Для получения пара в известном устройстве требуется либо достижение температуры трубчатой обмотки свыше 212 град., либо предварительный нагрев питательной воды перед подачей ее в трубчатую обмотку. Последнее осуществляется введением дополнительной трубчатой короткозамкнутой вторичной обмотки, предназначенной для предварительного нагрева жидкости перед подачей ее в основную короткозамкнутую трубчатую обмотку для испарения. Количество вырабатываемого таким устройством пара напрямую зависит от скорости подачи (расхода) жидкости. В случае превышения расчетного расхода жидкости через устройство пар перестает вырабатываться т.к. не хватает энергии на испарение, а при уменьшении расхода жидкости ниже расчетного трубчатая вторичная обмотка плохо охлаждается и перегревается до аварийной температуры. Несмотря на высокий кпд известное устройство в своем конструктивном исполнении слишком чувствительно к параметрам управления - величине тока, напряжения, температуре входной питательной воды, расходу воды, являющимся производными каждого конкретного конструктивного исполнения. Изменение в ходе работы хотя бы одного из параметров приводит к ухудшению качества пара, генерируемого устройством, или к его вынужденной аварийной остановке. Управление величиной тока или напряжения возможно в очень узких пределах, т.к. количество выделяемой теплоты в устройстве пропорционально квадрату тока или напряжения. Отклонения этих параметров приводит к потере функциональности устройства. The known device relates to a highly efficient device for the conversion of electrical energy into heat due to the presence of direct contact between the heated fluid and the heating surface in the internal cavity of the secondary short-circuited tubular winding. To produce steam in a known device, it is necessary to either reach the temperature of the tubular winding over 212 degrees or preheat the feed water before it is fed into the tubular winding. The latter is carried out by introducing an additional tubular short-circuited secondary winding, designed to preheat the fluid before it is fed into the main short-circuited tubular winding for evaporation. The amount of steam produced by such a device directly depends on the feed rate (flow rate) of the liquid. In case of exceeding the estimated flow rate of liquid through the device, the steam is no longer produced because there is not enough energy to evaporate, and when the liquid flow rate drops below the calculated, the tubular secondary winding does not cool well and overheats to an emergency temperature. Despite the high efficiency, the known device in its design is too sensitive to the control parameters — current magnitude, voltage, input feedwater temperature, water flow, which are derived from each specific structural execution. A change in the operation of at least one of the parameters leads to a deterioration in the quality of the steam generated by the device, or to its forced emergency stop. Control of current or voltage is possible within very narrow limits, since the amount of heat generated in the device is proportional to the square of the current or voltage. Deviations of these parameters lead to loss of device functionality.

Известное устройство относится к классу прямоточных парогенераторов, где движение жидкости и пара по трубам осуществляется способом принудительного напора с помощью питательного насоса, который обеспечивает преодоление полного сопротивления движению парожидкой среды по трубам и заданное давление пара на выходе. Общим недостатком этого способа, реализуемого во всех видах парогенераторов, является низкая теплоаккумулирующая способность труб (см. стр.266 в книге А.П.Ковалева " Парогенераторы: Учебник для вузов." - М.: Энергоатомиздат, 1985.- 386 с, ил.). Данный недостаток особенно проявляется в известном устройстве US 1 ,999,446, поскольку длина трубчатой вторичной обмотки связана с ее электрическим сопротивлением и часто не обладает достаточной площадью теплообмена из-за дефицита длины. Поэтому надежная реализация прямоточного способа получения пара с помощью известного устройства возможна только путем внесения изменений в конструкцию, позволяющих удлинить трубу и при этом обеспечить достаточную для производства пара температуру ее нагрева за счет повышения плотности нагревающего ее тока. Это конфликтующие параметры, поскольку повышение плотности тока в известной конструкции возможно при уменьшении длины трубы. The known device belongs to the class of direct-flow steam generators, where the movement of liquid and steam through the pipes is carried out by the method of forced head using a feed pump that provides for overcoming the impedance of the movement of the vapor-liquid medium through the pipes and the specified vapor pressure at the outlet. A common disadvantage of this method, implemented in all types of steam generators, is the low heat storage capacity of pipes (see p. 266 in the book by AP Kovalev "Steam generators: A textbook for universities." - Moscow: Energoatomizdat, 1985.- 386, silt .). This disadvantage is particularly evident in the known device US 1, 999,446, since the length of the tubular secondary winding is associated with its electrical resistance and often does not have sufficient heat exchange area due to the lack of length. Therefore, a reliable implementation of a direct-flow method of producing steam using a known device is possible only by making changes in the design, allowing the pipe to be lengthened and, at the same time, ensure its heating temperature sufficient for steam production by increasing the density of its heating current. These are conflicting parameters, since an increase in current density in a known construction is possible with decreasing pipe length.

Известен также индукционный нагреватель текучих сред, принятый за прототип, содержащий плоский ферромагнитный сердечник со стержнями, на которых намотана первичная обмотка, соединенная с источником переменного тока, и индуктивно связанную с первичной обмоткой через сердечник электропроводящую вторичную обмотку, являющейся теплообменником для нагреваемой текучей среды, снабженным патрубками для входа и выхода нагреваемой текучей среды и выполненным из расположенных в плоскости витков первичной обмотки трубчатых элементов, каждый из которых выполнен в виде витка, образующего замкнутый контур вокруг соответствующего стержня сердечника, при этом расположенные в межкатушечном пространстве участки трубчатых элементов выполнены усеченными, а усеченные участки трубчатых элементов, охватывающих соседние стержни и расположенные в одной плоскости, соединены с ними неразъемно ( RU 2263418 С2 ) Also known induction heater fluid, adopted for the prototype, containing a flat ferromagnetic core with rods, on which is wound a primary winding connected to an alternating current source, and inductively connected to the primary winding through the core of the heat exchanger for the heated fluid, supplied branch pipes for the entrance and exit of the heated fluid and made of tubular elements arranged in the plane of the turns of the primary winding, each and which is designed as a coil looped around the respective core rod thus disposed in mezhkatushechnom space portions of the tubular elements are truncated, and the truncated portions of the tubular elements covering adjacent rods and arranged in one plane, are connected integrally with them (RU 2263418 C2)

При таком исполнении в индукционном нагревателе текучих сред достигается повышение коэффициента полезного действия и коэффициента мощности, уменьшение габаритов и материалоемкости устройства, имеется возможность применять более длинные трубы. With this design in the induction heater fluid is achieved by increasing the efficiency and power factor, reducing dimensions and material consumption of the device, it is possible to use longer pipes.

Однако при таком исполнении снижается надежность работы индукционного нагревателя в связи усечением целостности трубчатых элементов и последующим соединением их неразъемно. При этом из соединяемых трубчатых элементов образуется общая внутренняя полость трубчатых элементов большого объема, которая способна выдерживать меньшее давление по сравнению с каждым отдельным трубчатым элементом и даже без учета ее ослабления неразъемным соединением при использовании она становится взрывоопасной. However, this design reduces the reliability of the induction heater due to truncation of the integrity of the tubular elements and the subsequent connection of them inseparably. At the same time, a common internal cavity of large volume tubular elements is formed from the joined tubular elements, which is able to withstand less pressure as compared to each individual tubular element and even without taking into account its weakening by an all-in-one connection when used, it becomes explosive.

Кроме того общая внутренняя полость теплообменника не может применяться для конструирования прямоточного парогенератора, в котором нагреваемая среда под давлением питательного насоса последовательно по мере движения по внутренней полости неразрывной трубы превращается из жидкости в пар. В этом принцип его действия, при нарушении которого парогенератор будет работать с риском локального перегрева труб в местах, где скорость движения теплоносителя замедляется. Поэтому устройство, принятое за прототип, не может быть использовано для эффективной генерации пара. In addition, the total internal cavity of the heat exchanger cannot be used to design a once-through steam generator, in which the heated medium under the pressure of the feed pump sequentially turns from liquid to vapor as it moves through the internal cavity of the continuous pipe. This is the principle of its operation, in violation of which the steam generator will operate with the risk of local overheating of the pipes in places where the speed of the coolant movement slows down. Therefore, the device adopted for the prototype cannot be used to efficiently generate steam.

Особым существенным недостатком прототипа является принципиальное в конструкции неразъемное соединение в межкатушечном пространстве усеченных участков трубчатых элементов, охватывающих соседние стержни в одной плоскости. Эта плоскость оказывается перпендикулярной вектору магнитной индукции первичной обмотки. Во вторичной трубчатой обмотке, выполненной из короткозамкнутых витков вокруг каждого стержня, электрически являющихся трубчатыми проводниками, максимальная плотность тока приходится как раз на участки трубчатого проводника, близкие к диаметральной плоскости трубчатого проводника, перпендикулярной направлению вектора магнитной индукции. Неразъемное соединение , выполненное в зоне максимальной плотности тока, в ходе эксплуатации подвергается разрушению от этого тока и снижает надежность устройства в целом. A particular significant disadvantage of the prototype is the fundamental in the design of the permanent connection in the mega-space of the truncated sections of tubular elements, covering adjacent rods in the same plane. This plane is perpendicular to the magnetic induction vector of the primary winding. In the secondary tubular winding, made of short-circuited coils around each rod, which are electrically tubular conductors, the maximum current density falls on the sections of the tubular conductor close to the diametral plane of the tubular conductor perpendicular to the direction of the magnetic induction vector. A permanent connection made in the zone of maximum current density during operation is subject to destruction from this current and reduces the reliability of the device as a whole.

Сущность изобретения Summary of Invention

Задачей, решаемой заявленным изобретением является создание надежного индукционного электрического парогенератора с увеличенной производительностью пара при одновременном снижении металлоёмкости и габаритных размеров парогенератора. The problem solved by the claimed invention is the creation of a reliable induction electric steam generator with increased steam capacity while reducing the metal intensity and overall dimensions of the steam generator.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение надежности работы и паропроизводительности индукционного электрического парогенератора Заявленный технический результат достигается за счет того, что электрический парогенератор, включающий ферромагнитный сердечник со стержнями, первичные обмотки, расположенные в виде катушек на стержнях и электрически изолированные от них, общую трубчатую вторичную обмотку, расположенную в магнитном поле изолированно и охватывающую все стержни ферромагнитного сердечника так, что вокруг каждого стержня образует замкнутые витки, отличающийся тем, что витки общей трубчатой вторичной обмотки, расположенные в межкатушечном пространстве, соединены электрически параллельно неразъемно наружно в плоскости диаметра трубы, параллельного вектору магнитной индукции стержней, а на периферии в межтрубном пространстве между витками трубчатой вторичной обмотки установлен по меньшей мере один дистанционный элемент, наружно соединенный с витками неразъемным соединением в плоскости диаметров труб, параллельных вектору магнитной индукции стержней. The technical result of the claimed invention is to improve the reliability and steam power of an induction electric steam generator The claimed technical result is achieved due to the fact that an electric steam generator including a ferromagnetic core with rods, primary windings located in the form of coils on rods and electrically insulated from them, is a common tubular secondary winding located in a magnetic field in isolation and covering all the rods of the ferromagnetic core that forms a closed coil around each rod, characterized in that the coils of the common tubular secondary winding located in the inter-batten space, electrically parallel parallel and external in the plane of the pipe diameter parallel to the magnetic induction vector of the rods, and at least one remote element connected externally to the coils in the plane of the diameters of the pipes parallel to the magnetic induction vector rods.

В частном случае реализации заявленного технического решения ферромагнитный сердечник выполнен трёхфазным. In the particular case of the implementation of the claimed technical solution, the ferromagnetic core is made three-phase.

В частном случае реализации заявленного технического решения дистанционные элементы выполнены цилиндрическими с диаметром, равным диаметру трубчатой вторичной обмотки. In the particular case of the implementation of the claimed technical solution, the distance elements are cylindrical with a diameter equal to the diameter of the tubular secondary winding.

Краткое описание чертежей Brief Description of the Drawings

Детали, признаки, а также преимущества настоящего изобретения следуют из нижеследующего описания вариантов реализации заявленного технического решения с использованием чертежей, на которых показано: на фиг.1 показан общий вид трехфазного электрического парогенератора (аксонометрия); на фиг.2 - трубчатая вторичная обмотка (аксонометрия). Details, features, and advantages of the present invention follow from the following description of the embodiments of the claimed technical solution using the drawings which show: FIG. 1 shows a general view of a three-phase electric steam generator (axonometry); figure 2 - tubular secondary winding (axonometric).

На фигурах цифрами обозначены следующие позиции: In the figures, the numbers denote the following positions:

1 - плоский ферромагнитный сердечник; 2 - стержни ферромагнитного сердечника; 3 - катушки; 4 - отвод; 5 - трубчатая вторичная обмотка; 6 -подводящий патрубок; 7 - отводящий патрубо ; 8 - неразъемное соединение; 9 - дистанционные цилиндрические элементы. 1 - flat ferromagnetic core; 2 - rods of a ferromagnetic core; 3 - coils; 4 - tap; 5 - tubular secondary winding; 6-feed pipe; 7 - diverting patrubo; 8 - permanent connection; 9 - distance cylindrical elements.

Раскрытие изобретения Доказательства возможности осуществления нового электрического парогенератора с реализацией указанного назначения приводятся ниже с помощью настоящего описания. Данное описание заявленного технического решения по настоящему изобретению ни в коей мере не ограничивает объем его правовой защиты. В этом примере дана иллюстрация нового электрического парогенератора. DISCLOSURE OF INVENTION Evidence of the possibility of implementing a new electric steam generator with the implementation of this purpose is given below using the present description. This description of the claimed technical solution of the present invention in no way limits the scope of its legal protection. In this example, an illustration of a new electric steam generator is given.

В данном конкретном примере электрический парогенератор выполнен на базе трехфазного трансформатора с плоским ферромагнитным сердечником (1) со стержнями (2), на которых расположены первичные обмотки в виде катушек (3). Первичная обмотка в виде катушек (3) подсоединяется к источнику электрического переменного тока через отводы (4). Общая трубчатая вторичная обмотка (5) выполнена из сплошной трубы и имеет подводящий (6) и отводящий (7) патрубки. In this particular example, the electric steam generator is made on the basis of a three-phase transformer with a flat ferromagnetic core (1) with rods (2), on which the primary windings are located in the form of coils (3). The primary winding in the form of coils (3) is connected to a source of electric alternating current through taps (4). The total tubular secondary winding (5) is made of solid pipe and has a supply (6) and outlet (7) nozzles.

Общая трубчатая вторичная обмотка (5) электрического парогенератора изолирована в магнитном поле и свернута так, что охватывает все стержни (2) плоского ферромагнитного сердечника (1) кольцами вокруг каждого стержня (2). При помощи неразъемного соединения (8) в виде сварки или пайки колец общей трубчатой обмотки (5) в межкатушечном пространстве образуются короткозамкнутые витки вокруг каждого стержня (2). The total tubular secondary winding (5) of the electric steam generator is insulated in a magnetic field and rolled up so that it covers all the rods (2) of a flat ferromagnetic core (1) with rings around each rod (2). With the help of permanent connection (8) in the form of welding or soldering the rings of the common tubular winding (5) in the coil space, short-circuited coils are formed around each rod (2).

Принципиально, что неразъемное наружное соединение (8) витков общей трубчатой обмотки (5) в межкатушечном пространстве выполнено в плоскости диаметра трубы, параллельного вектору магнитной индукции в стержнях (2). Вместе с тем, участки колец общей трубчатой обмотки (5), расположенные за пределами межкатушечного пространства, дистанцированы друг от друга на размер диаметра трубы и между ними с помощью неразъемного соединения (8) установлены дистанционные цилиндрические элементы (9), обеспечивающие жесткость конструкции и дополняющие короткое замыкание витка. Диаметр дистанционных трубчатых элементов равен диаметру трубы вторичной трубчатой обмотки. It is important that the one-piece outer connection (8) of the turns of the common tubular winding (5) in the mezzanine space is made in the plane of the diameter of the pipe parallel to the vector of magnetic induction in the rods (2). At the same time, the sections of the rings of the common tubular winding (5), located outside the inter-coil space, are separated from each other by the size of the pipe diameter and between them by means of a one-piece connection (8) are installed remote cylindrical elements (9), which provide rigidity to the structure and complement short circuit coil. The diameter of the distance tubular elements is equal to the diameter of the pipe of the secondary tubular winding.

Такое осуществление короткого замыкания токов вторичной трубчатой обмотки, соответствует физическим процессам, протекающим во вторичной короткозамкнутой обмотке, благодаря чему устройство отличается простотой конструкции и в нем не возникает дополнительных энергетических потерь, приводящих к перегреву или разрушению. Кроме того, полученное согласно изобретению устройство нечувствительно к параметрам сдвига фаз питающего напряжения, что также является его преимуществом. Длина трубы, количество короткозамкнутых витков вокруг каждого стержня (2) определяются теплотехническим расчетом. Эксперименты показали, что указанная конструкция общей трубчатой вторичной обмотки (5) позволяет наводить индукционные токи в стенке трубы, обеспечивающие заданный равномерный нагрев трубы по всей длине. Such a short-circuit implementation of the currents of the secondary tubular winding corresponds to the physical processes occurring in the secondary short-circuited winding, due to which the device is simple in design and does not cause additional energy losses leading to overheating or destruction. In addition, the device obtained according to the invention is insensitive to the parameters of the phase shift of the supply voltage, which is also its advantage. The length of the pipe, the number of short-circuited coils around each rod (2) are determined by thermal calculation. Experiments have shown that this design of a common tubular secondary winding (5) allows induction currents to be induced in the wall of the pipe, which ensures a given uniform heating of the pipe along its entire length.

Работает описанный электрический парогенератор следующим образом. Вначале обеспечивают движение воды путем подачи ее под давлением через подводящий патрубок (6) во внутреннюю полость общей трубчатой вторичной обмотки (5). Затем первичные обмотки (3) через отводы (4) подключают к сети переменного тока. В результате этого первичные обмотки индуцируют в стержнях (2) переменный магнитный поток. Под действием переменного магнитного потока в короткозамкнутых вокруг каждого стержня (2) витках общей трубчатой обмотки (5), образованных с помощью неразъемных соединений (8), индуцируется сильный ток, нагревающий общую трубчатую вторичную обмотку (5). Тепловая энергия переходит к воде, движущейся во внутренней полости общей трубчатой вторичной обмотки (5). Здесь же в соответствии с принципом работы прямоточного парогенератора происходит испарение воды и полученный пар выходит через отводящий патрубок (7). The described electric steam generator works as follows. Initially, the movement of water is ensured by supplying it under pressure through the supply pipe (6) into the internal cavity of the common tubular secondary winding (5). Then the primary windings (3) through the taps (4) is connected to the AC network. As a result, the primary windings induce alternating magnetic flux in the rods (2). Under the action of alternating magnetic flux in short-circuited around each rod (2) coils of the common tubular winding (5), formed with the help of permanent connections (8), a strong current is induced, heating the common tubular secondary winding (5). Heat energy passes to the water moving in the inner cavity of the common tubular secondary winding (5). Here, in accordance with the principle of operation of a direct-flow steam generator, water evaporates and the resulting steam is discharged through the discharge pipe (7).

Величина тока, нагревающего общую трубчатую обмотку (5), ее длина и теплоаккумулирующая способность при исполнении устройства в соответствии с настоящим изобретением не являются конфликтующими параметрами, благодаря чему в процессе проектирования обеспечивается возможность создания компактных и надежных в работе парогенераторов. Неразрывность общей трубчатой вторичной обмотки (5) и равномерность ее нагрева электрическим током по всей длине обеспечивает в полной мере осуществление принципа действия прямоточного парогенератора. The magnitude of the current heating the total tubular winding (5), its length and heat storage capacity when the device in accordance with the present invention is executed are not conflicting parameters, which makes it possible to create compact and reliable steam generators in the design process. The continuity of the total tubular secondary winding (5) and the uniformity of its heating by electric current over the entire length ensures the full implementation of the principle of the direct-flow steam generator.

Для дополнительного доказательства осуществления изобретения и достижения поставленной цели был взят трехфазный плоский сердечник и на нем осуществлен парогенератор мощностью 30 КВт. В соответствии с расчетом на каждой стойке сердечника образовалось по 3 витка вторичной трубчатой обмотки, выполненной из медной трубы диаметром 19 мм. Общая длина паровой трубы составила 6,3 м, а тепловая мощность соответственно 4762 Вт/м. При испытании этого парогенератора, спроектированного и изготовленного в соответствии с настоящим изобретением установлено, что устройство имеет высокий кпд и коэффициент мощности 98%. Производительность такого парогенератора составила 100 кг пара/час. В режиме непрерывной работы температура первичной обмотки возросла на 96°С по сравнению с исходной температурой в начале испытания. Затем путем соответствующего перерасчета на этом же сердечнике был осуществлен парогенератор мощностью 40 КВт, при этом он имел по 4 витка вторичной трубчатой обмотки на каждом стержне трехфазного сердечника, а общую длину медной трубы 10,32 м. Тепловая мощность трубы снизилась до 3876 Вт/м, производительность по пару получалась в пределах 120 - 130 кг пара/час. В режиме непрерывной работы температура первичной обмотки трансформатора достигла установившегося значения, на 108°С превышающего начальную температуру, при этом оставаясь в пределах допустимого значения для изоляции первичной обмотки. For additional evidence of the implementation of the invention and the achievement of this goal, a three-phase flat core was taken and a steam generator with a power of 30 kW was made on it. In accordance with the calculation, 3 turns of the secondary tubular winding made of a copper pipe with a diameter of 19 mm were formed on each rack of the core. The total length of the steam pipe was 6.3 m, and the heat output was 4762 W / m, respectively. When testing this steam generator, designed and manufactured in accordance with the present invention, it is established that the device has a high efficiency and a power factor of 98%. The performance of such a steam generator was 100 kg of steam / hour. In continuous operation mode, the temperature of the primary winding has increased by 96 ° C compared with the initial temperature at the beginning of the test. Then by appropriate recalculation On the same core, a 40 KW steam generator was made, while it had 4 turns of the secondary tubular winding on each rod of a three-phase core, and the total length of the copper pipe was 10.32 m. It turned out in the range of 120 - 130 kg of steam / hour. In the continuous operation mode, the temperature of the primary winding of the transformer has reached a steady-state value, which is 108 ° C higher than the initial temperature, while remaining within the acceptable value for the insulation of the primary winding.

Таким образом, было установлено, что недостатки прототипа преодолены и устройство может использоваться как прямоточный парогенератор в определенном диапазоне мощностей без потери надежности работы. Thus, it was found that the shortcomings of the prototype are overcome and the device can be used as a direct-flow steam generator in a certain power range without loss of reliability.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM

1. Электрический парогенератор, включающий ферромагнитный сердечник со стержнями, первичные обмотки, расположенные в виде катушек на стержнях и электрически изолированные от них, общую трубчатую вторичную обмотку с подводящими и отводящими патрубками, расположенную в магнитном поле изолированно и охватывающую все катушки первичной обмотки так, что вокруг каждой катушки первичной обмотки образует замкнутые витки, отличающийся тем, что витки общей трубчатой вторичной обмотки, расположенные между соседними катушками первичной обмотки, соединены электрически параллельно неразъемно наружно в плоскости диаметра трубы, параллельного вектору магнитной индукции стержней, а на периферии в межтрубном пространстве между витками трубчатой вторичной обмотки установлен по меньшей мере один дистанционный элемент, наружно соединенный с витками неразъемным соединением в плоскости диаметров труб, параллельных вектору магнитной индукции стержней. 1. An electric steam generator including a ferromagnetic core with rods, primary windings arranged in coils on rods and electrically insulated from them, a common tubular secondary winding with supply and discharge pipes located in a magnetic field in isolation and covering all the coils of the primary winding so that around each coil of the primary winding forms closed coils, characterized in that the coils of the common tubular secondary winding located between adjacent coils of the primary winding, Connected electrically parallel inseparably outwardly in the plane of the diameter of the pipe parallel to the magnetic induction vector of the rods, and at the periphery in the annular space between the turns of the tubular secondary winding installed at least one remote element, externally connected to the coils one-piece connection in the plane of the diameters of the pipes parallel to the magnetic induction vector rods.

2. Парогенератор по п. 1 , отличающийся тем, что ферромагнитный сердечник выполнен трёхфазным. 2. The steam generator according to claim 1, characterized in that the ferromagnetic core is made three-phase.

3. Парогенератор по п. 1 , отличающийся тем, что дистанционные элементы выполнены цилиндрическими с диаметром, равным диаметру трубчатой вторичной обмотки. 3. The steam generator according to claim 1, characterized in that the distance elements are cylindrical with a diameter equal to the diameter of the tubular secondary winding.