Система индуктивно-кондуктивного типа для нагрева и омагничивания жидкости

• Автор: Ивликов, Сергей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 164 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
введение
ГЛАВА 1. ОБЗОР КОНСТРУКЦИЙ ИНДУКЦИОННЫХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ НАГРЕВА И ОМАГНИЧИВАНИЯ ЖИДКОСТЕЙ
1.1 Конструкции устройств индукционного нагрева жидкости
1.2 Конструкции устройств дли омагничивании жидкостей
1.3 Выводы
ГЛАВА 2 МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ В СИСТЕМЕ ИНДУКТИВНО-КОНДУКТИВНОГО ТИПА ДЛЯ НАГРЕВА И ОМАГНИЧИВАНИЯ ВОДЫ
2.1 Методы расчета устройств нагрева и омагничивании
2.2 Постановка задачи
2.3 Моделирование электромагнитного поля в системе для нагрева и омагничивании воды
2.4 Моделирование теплового поля в системе для нагрева н омагничивании воды
2.5 Выводы
ГЛАВА 3 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ ИНДУКТИВНО-КОНДУКТИВНОГО ТИПА Д ЛЯ НАГРЕВА И ОМАГНИЧИВАНИЯ ВОДЫ
3.1 Расчёт параметров электромагнитного поля системы для нагрева и омагничнвания жидкости
3.2 Экспериментальные исследования электромагнитных полей коаксиальных цилиндров
индукционной установки для обработки жидкостей
3.3 Расчёт параметров теплового поля системы для нагрева и омагничнвания жидкости
3.3.1 Расчет коэффициента теплоотдачи в системе концентрических цилиндров
3.3.2 Расчет параметров омагннчнвателя мощностью 16 кВт
3.3.3 Расчет распределения температуры в щетинных элементах омагннчнвателя
3.3.4 Расчет максимальной напряженности магнитного ноля в жидкости
3.4 Выводы
ГЛАВА 4 ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМ НАГРЕВА И ОМАГНИЧИВАНИЯ ИНДУКТИВНО-КОНДУКТИВНОГО ТИПА
4.1 Электронагреватели жидкой среды
4.2 Очистка воды от избытка железа, солей кальция и марганца
4.3 Устройства для защиты от накипи и коррозии систем тепловодоснабжсння
4.3.1 Влияние магнитного поля на свойства воды и ее примесей
4.4 Применение магнитной обработки в нефтегазовой отрасли
4.4.1 Воздействие магнитного поля на АСПО
4.4.2 Воздействие магнитного ноля на солеотложсния
4.4.3 Воздействие магнитного ноля на эмульсин
4.4.3.1 Причины образования и свойства нефтяных эмульсий
4.4.3.2 Аппараты для воздействия на водонефтяные эмульсии магнитным полем
4.4.4 Аппараты УМП
4.4.5 Индукгивно-кондукгивныс аппараты
4.4.6 Воздействие магнитного поля на коррозионные процессы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Современное общество предъявляет всё более высокие требования к техническим устройствам бытового и промышленного назначения, поэтому разработка и внедрение новых устройств, особенно электронагревательных, как важнейших для жизнедеятельности человека, является актуальной задачей. Внедрение электронагрева обуславливается и проблемой энергосбережения при производстве тепла на коммунально-бытовые нужды рассредоточенных потребителей. Из общего количества тепла, расходуемого на эти цели в стране, около половины получают на ТЭЦ и крупных котельных, остальное - на мелких котельных, индивидуальных топливных печах и квартирных теплогенераторах. При этом последняя группа оборудования потребляет топлива примерно в два раза больше, чем первая в связи с низкими характеристиками печей и теплогенераторов, большой длительностью межсезонья, при котором объем теплопотребления не достигает номинальных нагрузок и коэффициент использования топлива снижается до 10-20%. Значительное удаление населенных пунктов от центров снабжения теплом и топливом приводит к высокой стоимости транспортировки, соизмеримой со стоимостью добычи энергоносителей. В [1,2] показано, что в сельской местности при существенной рассредоточенности агротехнического комплекса Сибири применение системы электротеплоснабжения по сравнению с теплоснабжением от котельных на твердом топливе позволяет снизить энергозатраты на 30-40%.
Насыщенность некоторых регионов страны дешевой электроэнергией ГЭС и АЭС способствует внедрению электронагрева в быту по экономическим и техническим аспектам. Обеспечение оптимальной нагрузки энергостанций в ночные часы и дни с пониженной производственной деятельностью промышленных предприятий создадут надежные и безопасные условия функционирования энергосистем.
Развитие ВЭУ(ветроэлектроустановок), микроГЭС и других альтернативных источников электроэнергии также стимулирует использование электронагрева.
Система многоставочных тарифов на электроэнергию, сложившаяся за рубежом и постепенно развивающаяся в России, значительно расширит применение электронагрева для отопления и горячего водоснабжения и на технологические нужды.
Усилиями отечественных и зарубежных фирм созданы высокоэффективные электронагревательные приборы, получившие широкое распространение в системах производственного и бытового электронагрева [3,4]. За последние двадцать лет удельное энергопотребление электротеплогенераторов снижено в среднем на 50%, что дало возможность концептуально изменить, например, назначение электроотопительных устройств от приборов для дополнительного обогрева помещений к приборам основного теплоснабжения.
К настоящему времени получили широкое распространение резистивные электронагреватели прямого нагрева (ТЭНы и электродные), которые, как известно, обладают рядом недостатков:
- низким классом электробезопасности "0” или “1” (с применением дополнительных мер);
- опасным напряжением прикосновения, препятствующим применению в жилых помещениях;
- низким сроком службы и надежностью функционирования и высокой пожароопасностью.
Существенным недостатком систем нагрева на основе электродных конструкций и ТЭНов является отложение накипи на электродах, наружной поверхности ТЭНов и теплоотдающих поверхностях системы отопления. В результате снижается срок службы и надёжность работы нагревательного оборудования.
Снижение интенсивности накипеобразования и удаление накипи с рабочих поверхностей требует специальных методов водоподготовки и профилак-

Рисунок 1.11 - Аппарат Чебоксарского завода “Энергозапчасть”:
1 - корпус (наружный магнитопровод); 2 - керн (внутренний магнитопровод); 3 - рубашка из немагнитного материала; 4 - съёмочная сетка (фильтр);
5 - патрубок; 6 - клеммы; 7 - крышка; 8 - трансформаторное масло.