刻槽式永磁渦流加熱裝置制造方法及圖紙

刻槽式永磁渦流加熱裝置，應用于風能轉化為熱能。在定子的上底和下底中心位置固定有軸承，兩個轉子軸分別穿過軸承，在兩個轉子軸的端部固定有一個永磁轉子；永磁轉子的中心線與定子中心線在同一條直線上；永磁轉子外壁與定子內壁之間的距離在0.1～1.0mm之間；在定子內壁上均勻分布有軸向槽，軸向槽的寬度在1.0～6.0mm之間，軸向槽的、深度在1.0～6.0mm之間，兩個相鄰軸向槽的距離在2.0～5.0mmmm之間。效果是：改變了定子的結構，使永磁體的磁場呈現周期性高頻率“通斷”現象，提高磁場在定子中的變化率，能在金屬發熱體定子中產生較大的電磁感應渦流，風能轉化為熱能。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及風能利用
，特別涉及風能轉化為熱能的裝置，是一種刻槽式永磁渦流加熱裝置。
技術介紹
目前，全球可利用的風能資源為200億KW，為可利用水能的20倍。我國僅陸地上可利用風能就達2. 53億KW。風能被譽為“取之不盡”、“用之不竭”的清潔的可再生能源。隨著我國經濟建設的迅速發展，對能源的需求急劇增長。然而，化石能源如石油、煤炭、天然氣等卻在逐年減少，能源問題已經成為制約我國乃至世界經濟發展的瓶頸。為此，世界各國都已制定了可再生能源的開發利用規劃。在可再生能源利用中，風能利用不僅處于十分重要的地位，而且具有十分光明的前景。 風能可以轉化為電能、機械能，為工農業生產和國防建設服務。然而，熱能在整個能源利用中所占比重是非常大的，將風能轉化為熱能加以利用，在工業生產、生活、農牧業生產、野外和邊防能量補給中也將發揮重要作用，意義更為重大。在工業上，可以用于石油煉制、化工，稠油注汽，邊防上用于哨所取暖。在我國廣大的農業和牧業地區，用于塑料大棚和水產養殖等特色農業，以及生活取暖等。迄今，可能通過三種主要方式風能轉化為熱能，首先，利用風力發電，再通過電熱器發熱。雖然，電能可以100%的轉換為熱能，但是風能轉換為電能的效率卻不高，加之風能不穩定，會引起電壓波動，從設備的復雜性和經濟性來考慮，這種方式不算合理；其次，通過風力機將風能轉化為空氣壓能，再經過排氣將熱能帶處加以利用。對于這種制熱方式，空氣被絕熱壓縮，溫度、壓力升高，在獲得熱能的同時，也獲得了壓力能，但需要兩套不同形式的能量負載裝置。為了提高制熱量，設備和管道的尺寸也很龐大；第三，風能直接轉化為熱能，可分為固體摩擦致熱、攪拌液體致熱、以及利用導體切割磁力線產生電流再形成渦電流而致熱等方式。攪拌致熱和導體切割磁力線產生電流再形成渦電流而致熱等方式的效率也不是很高。中國專利公告號CN101541112，提供了一種永磁式渦流加熱技術，在機械力驅動下，永磁轉子在等壁厚的圓桶型導磁性定子內做旋轉運動，使導磁性定子內的磁場發生變化，引起導磁性定子產生渦流而發熱。具有結構簡單，造價低廉，發熱效率高。中國專利公告號CN101534585，提供了一種勵磁式渦流加熱技術，渦流加熱器由定子和勵磁轉子通過轉子軸和軸承構成，在機械力驅動下勵磁轉子在定子內做旋轉運動，使得定子內獲得變化的磁場而引起渦流發熱。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種刻槽式永磁渦流加熱裝置，改變定子的結構，使永磁體的磁場呈現周期性高頻率“通斷”現象，提高磁場在定子中的變化率，從而在金屬發熱體定子中產生較大的電磁感應渦流，能通過風力作用將風能轉化為熱能。本技術采用的技術方案是刻槽式永磁渦流加熱裝置，包括定子、永磁轉子、轉子軸和軸承，其特征在于定子為圓筒形，定子有上底和下底，在定子的上底和下底中心位置分別固定有軸承，兩個圓柱體形的轉子軸分別穿過兩個軸承，在兩個轉子軸的端部固定有一個永磁轉子；所述的永磁轉子為圓柱體形，永磁轉子的中心線與定子中心線在同一條直線上；永磁轉子外壁與定子內壁之間的距離在0. I I. Omm之間；在定子內壁上均勻分布有軸向槽，軸向槽的寬度在I. 0 6. Omm之間，軸向槽的深度在I. 0 6. Omm之間,兩個相鄰軸向槽的距離在2. 0 50. Omm之間；所述的軸向槽從定子內壁的頂部一直到定子內壁的底部。機械力通過轉子軸驅動永磁轉子在內壁帶有軸向槽的定子內做旋轉運動，使得定子內獲得變化的磁場而引起渦流發熱。所述的軸向槽的橫截面為扇形、燕尾形或長方形。所述的定子采用的是高導磁鋼材，包括包括10#、08#或A3鋼；所述的永磁轉子采用的是合金磁性材料，合金磁性材料包括AlNi (Co) ,FeCr (Co)、FeCrMo、FeAlC、FeCo (V) (W)、Re-Co、Re-Fe、AlNi (Co)、FeCrCo、FeCrCo、PtCo、MnAlC、CuNiFe 或 AlMnAg ;所述的轉子軸采 用的材料是 45#、40Cr、35CrMo 或 42SiMn。簡述刻槽式永磁渦流加熱裝置的工作原理，有利于理解本技術。參閱圖I。在定子的內壁上有刻有一定深度和寬度的軸向槽，改變定子的結構，并使磁場聚集，提高磁場在定子中呈現周期性高頻率“通斷”的變化，通過風力作用將風能轉化為熱能，達到高效能加熱的目的。克服了現有永磁式渦流加熱裝置光滑內壁定子中的磁場無聚集和變化慢的缺點，從而在金屬發熱體定子中產生較大的電磁感應渦流，進而提高了風能轉化為熱能的能量轉化效率。本技術的有益效果本技術刻槽式永磁渦流加熱裝置，改變了定子的結構，在定子的內壁上有刻有一定深度和寬度的軸向槽，使永磁體的磁場呈現周期性高頻率“通斷”現象，提高磁場在定子中的變化率，能在金屬發熱體定子中產生較大的電磁感應渦流，通過風力作用將風能轉化為熱能，達到高效能加熱的目的。克服了現有永磁式渦流加熱裝置定子中的磁場無變化，能量轉化效率低等不足。附圖說明圖I是本技術刻槽式永磁渦流加熱裝置結構剖面示意圖。圖2是圖I的A-A剖面示意圖。圖中，I-定子，2-永磁轉子，3-轉子軸，4-軸承，5-軸向槽。具體實施方式實施例I :以一個刻槽式永磁渦流加熱裝置為例，對本技術作進一步詳細說明。參閱圖I。本技術刻槽式永磁渦流加熱裝置，包括定子I、永磁轉子2、轉子軸3和軸承4。定子I為圓筒形,定子I的高度為700mm,內徑400mm,外徑為420mm。定子I有上底和下底，在定子I的上底和下底中心位置分別固定有軸承4，兩個圓柱體形的轉子軸3分別穿過兩個軸承4，在兩個轉子軸3的端部固定有一個永磁轉子2 ;所述的永磁轉子2為圓柱體形，永磁轉子2的高度為500mm,外徑為399_。永磁轉子2的中心線與定子I中心線在同一條直線上；永磁轉子2外壁與定子I內壁之間的距離為0.5mm。參閱圖2。在定子I內壁上均勻分布有29條橫截面為扇形的軸向槽5,軸向槽5寬度為3mm,深度3mm。兩個相鄰軸向槽5的距離約為40. 3mm ;所述的軸向槽5從定子I內壁的頂部一直到定子I內壁的底部。安裝好后在外動力作用下以2000/分旋轉，定子發出IOKW熱量。定子I采用的是高導磁鋼材 ，10#鋼；永磁轉子2采用的是合金磁性材料(Re-Fe)；所述的轉子軸3采用的是45#鋼。實施例2 :參閱圖I。實施例2與實施例I不同點是定子I的高度為700mm，定子I內徑為400mm,外徑為420mm。軸向槽5的橫截面為燕尾形,軸向槽5的最小寬度為3mm,深度為3mm。軸向槽5的數量為27條。永磁轉子2的高度為500mm，外徑為399mm。安裝好后在外動力作用下以1500/分旋轉，定子發出7KW熱量。實施例3 :參閱圖I。實施例3與實施例I不同點是定子I的高度為800mm，定子I內徑為400mm,外徑為420mm。軸向槽5的橫截面為長方形,軸向槽5的寬度為3mm,深度為3mm。軸向槽5數量為31條；永磁轉子2的高度為600mm,外徑為399mm。安裝好后在外動力作用下以1500/分旋轉，定子發出IOKW熱量。實施例4 :參閱圖I。實施例3與實施例I不同點是定子I的高度為800mm，定子I內徑為420mm,外徑為430mm。軸向槽5的橫截面為扇形。軸向槽5的寬度為2本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種刻槽式永磁渦流加熱裝置，包括定子(1)、永磁轉子(2)、轉子軸(3)和軸承(4)，其特征在于：定子(1)為圓筒形，定子(1)有上底和下底，在定子(1)的上底和下底中心位置分別固定有軸承(4)，兩個圓柱體形的轉子軸(3)分別穿過兩個軸承(4)，在兩個轉子軸(3)的端部固定有一個永磁轉子(2)；所述的永磁轉子(2)為圓柱體形，永磁轉子(2)的中心線與定子(1)中心線在同一條直線上；永磁轉子(2)外壁與定子(1)內壁之間的距離在0.1～1.0mm之間；在定子(1)內壁上均勻分布有軸向槽(5)，軸向槽(5)的寬度在1.0～6.0mm之間，軸向槽(5)的深度在1.0～6.0mm之間，兩個相鄰軸向槽（5）的距離在2.0～50.0mm之間；所述的軸向槽(5)從定子(1)內壁的頂部一直到定子(1)內壁的底部；機械力通過轉子軸(3)驅動永磁轉子(2)在內壁帶有軸向槽(5)的定子(1)內做旋轉運動，使得定子(1)內獲得變化的磁場而引起渦流發熱。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭茂盛，趙淵，余歷軍，馬益平，桑海峰，
申請(專利權)人：中國石油天然氣股份有限公司，西北大學，
類型：實用新型
國別省市：