DE2140657B2 - Induktionsheizeinrichtung zur beheizung von apparaturen fuer die chemische und verwandte industrie - Google Patents

Description

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Schichtdicke erfordert und auch bei hohen Tempera- Dabei können die Windungen der Induktionsspule 2 türen eine hohe Durchschlagspannung aufweist. jeweils zu einem Stoß aus fünf Windungen zusammen-Eventuell beim Wickeln der Induktionsspule auf- gefaßt sein. Die Windungen sind gegeneinander isotretende Risse in der Oxydschicht sind unerheblich, liert, beispielsweise durch eine allseitige Aluminiumda bei Rißbildungen auftretende Risse nicht aufein- 5 oxydschicht. Die Kühlluftkanäle 5 werden durch ander liegen, so daß stets zumindest eine Oxydschicht nichtleitende Abstandshalter 10 gebildet, die zwischen als Isolation vorhanden ist. den einzelnen Stoßen und den benachbarten Isolier-

Auf der Zeichnung sind die verschiedenen Ausge- schichten 3 angeordnet sind. Wie aus Fig. 2 hervorstaltungen der erfindungsgemäßen Induktionsheizein- geht, besitzen diese Abstandshalter 10 geringe Abrichtung dargestellt, und zwar zeigt 10 messungen und sind darüber hinaus jeweils zwischen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Aus- den Luftdurchtrittsöffnungen 9 in den Tragringen 8

führungsbeispiel der Induktionsheizeinrichtung, angeordnet, um die durchströmende Kühlluft nicht

F i g. 2 einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie unnötig zu behindern.

H-II in F i g. 1, In F i g. 3 ist ein Ausschnitt aus einer Induktions-

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine zweite Aus- 15 spule 2 gezeigt, deren Windungen aus jeweils drei

führungsform einer Induktionsspule und Lagen eines Aluminiumbandes bestehen, wobei die

Fig. 4 einen der Fig. 3 entsprechenden Quer- einzelnen Windungen durch Isolationsschichten 11

schnitt durch eine weitere Ausführungsmöglichkeit. getrennt sind. Die Kühlluftkanäle 5 werden durch die

Die erste Ausgestaltung läßt gemäß den Fig. 1 jeweils mittlere Lage der Aluminiumbänder gebildet; und 2 erkennen, daß die Induktionsheizeinrichtung 20 diese Lage ist mit in Querrichtung verlaufenden Proringförmig ausgebildet ist und die aufzuheizende filierungen (im vorliegenden Fall in Wellenform) ver-Wand 1 eines Apparates umgibt. Die Induktionsheiz- sehen, so daß sich zwischen den beiden äußeren einrichtung besitzt eine Induktionsspule 2, die mittels Lagen und der mittleren Lage jeder Windung parallel einer Isolierschicht 3 gegenüber der aufzuheizenden nebeneinanderliegende Kühlluftkanäle 5 ergeben, die Wand 1 und mittels einer weiteren Isolierschicht 3 25 von der zwangsweise durch die Induktionsheizeingegenüber einem Mantel 4 aus Elektroblechen zur richtung geführten Kühlluft durchflossen werden. Mit Führung des Magnetflusses isoliert ist. dieser Ausführung ist bei raumsparender Anordnung

Um die Induktionsspule 2, deren Windungen aus eine gute Kühlwirkung gewährleistet.

Aluminiumband bestehen, gegen Überhitzungen zu In Fig. 4 ist schließlich die Verwendung eines

schützen, sind zwischen den einzelnen oder zu mehre- 30 Aluminiumbandes gezeigt, daß abschnittsweise mit in

ren Lagen zusammengefaßten Windungen der Induk- Querrichtung verlaufenden Profilierungen versehen

tionsspule Kühlluftkanäle 5 angeordnet. Die Zufuhr ist, so daß sich beim Wickeln der Induktionsspule 2

der Kühlluft geschieht durch einen Luftzufuhran- zwischen glattwandigen Windungen jeweils eine Win-

schluß 6, der im unteren Teil der Fig. 1 zu erkennen dung aus profiliertem Aluminiumband ergibt. Auf

ist; ein entsprechender Luftabfuhranschluß 7 ist im 35 diese Weise wird bei der Verwendung eines einlagigen

oberen Teil der Induktionsheizeinrichtung ausgebildet. Aluminiumbandes eine allseitige Kühlung der einzel-

Die Induktionsspule 2 ist zwischen den beiden Isolier- nen Windungen erreicht. Zur elektrischen Isolierung

schichten 3 mittels eines unteren und eines oberen benachbarter Windungen wird das Aluminiumband

Tragringes 8 gelagert, die jeweils mit Luftdurchtritts- allseitig mit einer Oxydschicht versehen, so daß be-

öffnungen 9 versehen sind, wie insbesondere aus 40 sondere Isolationsschichten wie bei der Ausgestaltung

F i g. 2 hervorgeht. nach F i g. 3 entfallen können.

Hierzu !BlattZeichnungen

Claims (3)

1 2 fordert. Außerdem muß ein erheblicher technischer Patentansprüche: Aufwand getrieben werden, um das von Strom durch- flossene Wasser gegenüber den restlichen Teilen der

1. Induktionsheizeinrichtung zur Beheizung von Heizeinrichtung und den Umwälzorganen elektrisch Apparaten für die chemische und verwandte 5 zu isolieren. Derartige Spulen sind deshalb nur mit Industrie mit einer zwangsweise gekühlten Induk- größeren Abmessungen und unter erheblichem techtionsspule, die aus einer Mehrzahl von aufein- nischem Aufwand herstellbar. Bei den aus Alumianderliegenden Windungen aus einem allseitig niumfolie bestehenden Induktionsspulen, die durch isolierten Aluminiumband besteht und insgesamt eine Kühlkammer zwischen zu beheizender Einrichgegenüber dem induktiv zu beheizenden Teil und io tung und Spule gekühlt werden, besteht ebenfalls die einer die Induktionsspule umgebenden Magnet- Notwendigkeit einer sorgfältigen elektrischen Isolaflußführung durch eine Isolierschicht abgeschlos- tion der Spulenwindungen gegenüber der Kühlkamsen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die mer. Bei dieser bekannten Ausführung einer Indukeinzelnen oder mehrere zu einem Stoß zusammen- tionsheizeinrichtung wird die Induktionsspule nicht gefaßten Windungen der Induktionsspule (2) von 15 gekühlt, so daß sich Gefügeänderungen im Aluminium Kühlluftkanälen (5) umgeben sind, die durch vollziehen, wenn die Temperatur einen bestimmten nichtleitende Abstandshalter (10) und/oder Win- Wert, der bei etwa 350° C liegt, übersteigt,
dungsabschnitte mit in Querrichtung verlaufenden Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Profilierungen gebildet sind. Induktionsheizemrichtung der eingangs genannten

2. Induktionsheizemrichtung nach Anspruch 1, 20 Art mit einer aus Aluminiumband bestehenden dadurch gekennzeichnet, daß die voneinander Induktionsspule zu schaffen, mit der bei geringem durch Isolationsschichten (11) getrennten Win- technischen Aufwand und geringem Raumbedarf düngen der Induktionsspule (2) durch mindestens durch hohe Ströme im Aluminiumband hohe Tempe- | zwei Lagen aus Aluminiumband gebildet sind, raturen in dem induktiv zu beheizenden Teil erzeugt von denen mindestens eine Lage aus in Querrich- 25 werden können, ohne daß die Gefahr von Gefügetung profiliertem Aluminiumband besteht. änderungen im Aluminium besteht.

3. Induktionsheizeinrichtung nach Anspruch 1, Zur Lösung dieser Aufgabe werden gemäß der dadurch gekennzeichnet, daß die allseitige Isolie- Erfindung die einzelnen oder mehrere zu einem Stoß rung des Aluminiumbandes in einer Oxydschicht zusammengefaßten Windungen der Induktionsspule besteht. 30 mit Kühlluftkanälen umgeben, die durch nichtleitende Abstandshalter und/oder Windungsabschnitte mit in

Querrichtung verlaufenden Profilierungen gebildet

Die Erfindung betrifft eine Induktionsheizeinrich- sind.

rung zur Beheizung von Apparaten für die chemische Dadurch ist es möglich, Temperaturen in dem

und verwandte Industrie mit einer zwangsweise ge- 35 induktiv zu beheizenden Teil zu erzeugen, die oberkühlten Induktionsspule, die aus einer Mehrzahl von halb 350° C hegen, da die Windungen der Indukaufeinanderliegenden Windungen aus einem allseitig tionsspule infolge der zwangsweise durch die Kühlisolierten Aluminiumband besteht und insgesamt luftkanäle geführten Luft Gefügeänderungen im Alugegenüber dem induktiv zu beheizenden Teil und minium mit Sicherheit ausschließen. Durch die Vereiner die Induktionsspule umgebenden Magnetfluß- 40 wendung nichtleitender Abstandshalter oder in Querführung durch eine Isolierschicht abgeschlossen ist. richtung verlaufender Profiüerungen des Aluminium-

Bei den bekannten Induktionsheizeinrichtungen zur bandes ist nicht nur eine sehr intensive Kühlung der Beheizung von Apparaten der chemischen und ver- einzelnen Windungen möglich, sondern es ergibt sich wandten Industrie werden überwiegend Induktions- darüber hinaus eine konstruktiv einfache und preis- λ spulen aus Kupfer verwendet, die von einem Keramik- 45 wert herzustellende Ausführung, die schließlich einen ™ mantel oder einer Asbesthülle umgeben und mit geringen Raumbedarf besitzt, so daß sie auch bei Kunstharz vergossen sind, um die erforderliche Heizeinrichtungen geringerer Abmessungen verwen-Isolierwirkung zu erreichen. Da mit derartigen abge- det werden kann.

schlossenen Spulen wegen der Gefahr der Verzunde- Für eine spezielle Ausgestaltung der erfindungs-

rung des Kupfers und der daraus resultierenden 50 gemäßen Induktionsheizemrichtung wird vorgeschla-Querschnittsverminderung bzw. wegen der Tempe- gen, die voneinander durch Isolierschichten getrennraturempfindlichkeit der Kunstharzisolation nur nied- ten Windungen der Induktionsspule durch mindestens rigere Temperaturen dauerhaft erzeugt werden kön- zwei Lagen aus Aluminiumband zu bilden, von denen nen, sind Induktionsheizeinrichtungen geschaffen mindestens erne Lage aus in Querrichtung profiliertem worden, deren Spulen durch Wasser gekühlt werden. 55 Aluminiumband besteht. Bei dieser Ausführung, bei Während bei den aus Kupfer bestehenden Induktions- der jede einzelne Windung aus mindestens zwei Lagen spulen Hohlleiter verwendet werden, die unmittelbar besteht, ergibt das in Querrichtung profilierte AIuvon dem Kühlwasser durchströmt werden, ist es bei miniumband pro Windung mindestens einen Kühllufteiner Induktionsheizemrichtung mit einer aus Alu- kanal, so daß eine besonders gute und intensive Kühlminiumfolie bestehenden Induktionsspule bekannt, 60 wirkung erreicht wird.

zwischen der induktiv zu beheizenden Einrichtung Wenn für den erforderlichen Windungsquerschnitt

und der Induktionsspule eine von Wasser durch- eine Lage eines Aluminiumbandes ausreicht, ist es flossene Kühlkammer aus rostfreiem Stahlblech an- nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung vorzuordnen, teilhaft, die Windungen in an sich bekannter Weise

Die aus wasserdurchflossenen Hohlleitern bestehen- 65 aus einem allseitig durch eine Oxydschicht isolierten den Kupferspulen können nur ab einer gewissen Aluminiumband zu bilden, da die Oxydschicht einen Größe verwendet werden, da die Herstellung derarti- sehr hohen Schmelzpunkt besitzt, zur Erzielung einer ger Hohlleiter einen gewissen Mindestquerschnitt er- ausreichenden Isolierwirkung nur eine geringe