磁控反应釜用线圈制造技术

本实用新型专利技术提供一种磁控反应釜用线圈，涉及电磁线圈技术领域，该线圈是将铜漆包线缠绕于固定的圆筒状支架上，由５－３０组线圈组合而成，每组线圈可以分层缠绕，也可以分段缠绕，每组线圈用隔板隔开，隔板为中空的水冷却器，圆筒状支架和隔板为工程塑料、碳钢、铜或不锈钢材料。线圈与直流电源设备连接后，可为磁控反应釜产生强磁场，该磁控反应釜可作为液相化学反应器，可作为磁化反应介质的设备。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电磁线圈
，具体地说是一种磁控反应釜用线圈。
技术介绍
磁场影响化学反应的观点已能被大多数人所接受。磁场在材料合成与制备过程中的 应用已经引起了人们的广泛的关注，并且进行了大量探索性实验和理论研究。早在1971 年，美国布朗大学的劳勒教授就指出，处于磁场中的反应体系，反应物的未配对电子的 自旋将受到影响，从而影响了体系的熵，影响化学反应的进程。苏联科学家通过观察很 快就证实了这个观点。包括中国在内的众多化学家做了大量有关磁场影响化学反应的研 究，取得了肯定的结论。中国专利ZL03137925. 7公开的一种磁稳定床反应器是在反应器中存在均匀磁场、具 有铁磁性的催化剂由于该磁场的磁化作用而相互吸引并稳定存在于反应器中的反应器。 它是由反应器和外加磁场构成的。外加磁场为沿反应器轴向的均匀稳定磁场。均匀磁场 由直流电源和一系列与反应管同轴的赫姆霍兹线圈或均匀密绕螺线管提供。反应器及其 部件由透磁性良好的材料制成。该磁稳定床反应器的主要作用对象是铁磁性的催化剂， 使其相互吸引并稳定存在于反应器中。该反应器需要均匀的磁场，而该磁场需由一系列 与反应管同轴的赫姆霍兹线圈或均匀密绕螺线管提供。中国专利ZL200720169961. O提供了一种磁控釜式反应器，为液相化学反应提供磁场 和为磁化反应介质提供反应设备。包括釜式反应器，在釜式反应器的罐体外部设有产生 磁场的外加磁体。所述产生磁场的外加磁体为永磁体或线圈，外加磁体的线圈配有提供 直流电的电源设备，外加磁体线圈的轴向与釜式反应器搅拌轴向一致。所述外加磁体产 生的磁场强度平均为1 200 kA/m。该技术的技术方案与现有技术相比有突出的实 质性特点，该磁控釜式反应器的结构简单，易于制造，可为液相化学反应提供磁场，可 作为磁化反应介质的设备。但其产生磁场的线圈通常采用简单的缠绕需要较昂贵的稳压 直流电源，由于线圈的电阻很大，需要很高电压。如何使用较低的电压，而产生较强的磁场是本专利技术要解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种磁控反应釜用线圈，使用较低的电压，而产生较强的 磁场，实现为液相化学反应提供磁场。实现本技术目的的技术方案 一种磁控反应釜用线圈，该线圈是将铜漆包线缠绕于固定的圆筒状支架上，由5-30组线圈组合而成。每组线圈可以分5-30层缠绕，也可以分5-30段缠绕。每组线圈用隔板隔开。隔板为中空的水冷却器。圆筒状支架和隔板为工程塑料、碳钢、铜或不锈钢材料。该线圈设置在釜式反应器的罐体外部，线圈与直流电的电源设备连接，外加磁体线 圈的轴向与釜式反应器搅拌轴向一致，可产生较强的磁场。每组线圈用隔板隔开，是为了便于维修，如果一组线圈损害，可以单独更换，不用 更换全部线圈。隔板为中空的水冷却器，是为了防止在线圈实用过程中线圈温度升高。 本技术的技术方案与现有技术相比有突出的实质性特点该磁控反应釜线圈可使用较低的电压，而产生较强的磁场，其结构简单，易于制造，实现为液相化学反应提供磁场。本技术的目的，技术方案及效果将结合实施例进行详细说明。附图说明附图l是用8组的铜漆包线并联，每组绕3层制的线圈示意图。附图中，各标号所代表的部件名称为l一并联的8组铜漆包线，每组绕3层制的线圈；2—固定圆筒，材质为工程塑料；3 一圆筒端固定板。附图2是线圈分10组，中间采用9块隔板分割后缠绕的示意图。 附图中，各标号所代表的部件名称为1一并联的10组铜漆包线，由9个隔板分开的线圈；2—固定隔板；3—固定圆筒； 4一圆筒端固定板。具体实施方式实施例l。线圈是磁场产生的源泉，能否产生一个稳定的、在要求范围内可调节的磁场将是磁 控反应釜性能好坏的一个关键。磁控反应釜要求产生强磁场，在较低的电压下，如直流 电源是电压30V，电流20A，螺线管的直径为5. 5cm,长度为16cra，固定用圆筒材质为 工程塑料。由比奧一萨伐尔定律可知，通电螺线管中心轴上一点的磁场强度计算公式为3 = ,/(cos A — cosy32)其中、cos A^i 2 +0 + Z/2)2cos A由于此时线圈磁场的计算只是一个定性的计算，最后真正采用的数据是用相关磁场 测量仪器测量所得的数据，所以此时运用比奥一萨伐尔定律进行计算时完全可以的，而 且这里只要计算出螺线管中心轴的中心点上的磁场强度就可以了。5 = 0.824//。"/= 1.035xl0—6"/在这里，我们取最大的万=100^/附进行整个过程的计算。这里面，有一个单位转 换的问题，奥一萨伐尔定律中，磁场强度的单位是T，已知磁场强度的单位是KA/m， 二 者的换算关系是lA/m-1.26x10，，所以，有关系5 = 10(XO/w = 0.1267带入之前公式中就可以算出n和I的关系为n/ = 1.2xl05取I-15A进行计算，解得"=8000胆这里的n的含义是单位长度(lm)上的长度，而设计的磁控反应器所规定的螺线管 长度为16cm，故在该螺线管上需要绕上的线圈匝数为iV = 8000x! = 1280 匪 100因此，可以算得铜丝的长度 Z = 7rxDxiV = 3.14x0.11xl280 = 422m。 在确定电流大小为15A，磁场强度为100M/m的前提下，我们可以得出所用铜导线 的直径以及缠绕层数之间的关系如表1所示。表l导线直径和缠绕层数关系<table>table see original document page 6</column></row><table>在这里，取第一组数3瞎进行演示计算，即d二0.2wm的情况。12801280=1.6(160") (160/0.2)在这里面又有一个线圈电阻的问题，即在一定电阻的情况下，当电源提供最大的输 出电压(30V)的时候，能不能产生我们所要求的15A的电流。因此又计算出在电源电 压为30V和n = 1280匝的前提下，铜丝的直径、输出电流以及所用铜丝的质量之间的 关系如表2所示(所用铜丝的电阻率/ -0.01851Q'附w2///7，密度a-8.8xl0、g/附3)。表2线圈直径和电流、线圈质量的关系<table>table see original document page 6</column></row><table><table>table see original document page 7</column></row><table>在这里取第一组数据进行演示计算，即^ = 0.2/ 附的情况。 截面积/ = ;rx￡)xA^ = 3.14x0.11xl280 = 422w51 = ;r("^)2 = 3.14 x (^)2 = 0.0314m附2 2 2导线长度 导线电阻电流强度/ 422i = p一 = 0.01851x-= 248.76QS 0.031430/ 248.76=0.1206」铜丝质量附=oF = ax7T(鲁)2 x/ = 8800x3.14x(0'2，01)2 x422 - 0.1166%由表2可以看出，从输出电流的大小来看，之前所作的各种假本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁控反应釜用线圈，其特征在于线圈是将铜漆包线缠绕于固定的圆筒状支架上，由５－３０组线圈组合而成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴玉凯，卢建军，史红波，洪先军，魏冉，朱宛君，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]