Магнитогидродинамический дроссель

 

,„Я0„„10711 0

СОЮЗ СОВЕТСНИК

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

augÍ 02 К44 06

ОДИОАКИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГП4Й (21) 3392591! 18-25 (22) 11.02.82 (46) 30. 11. 84. Бюл. N.- 44 (72) И.В. Витковский (53) 538.4(088.8) (56) i. Витковский И.В., Карасев Б.Г., Кириллов И.P. Некоторые особенности расчета и проектирования МГД-дросселей. "Магнитная гидродинамика", 1977, 4„ с. 131-136.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 698105„ кл. Н 02 К 44./06, 1977 (прототип). (54) (57) МАГНИТОГИДРОДИНАИИЧКСКИЙ

ДРОССЕЛЬ, содержащий инд уктор с наружным магнитопроводом, коаксиальные каналы и радиальный патрубок, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем снижения потребляемой мощности, гидравлических потерь и массы дросселя, в канале в месте его сочленения с радиальным патрубком установлена токопроводящая перегородка, а наружный магнитопровод в этом месте по - с всей длине выполнен с прорезью, продольная ось симметрии которой лежит в одной плоскости с продольной осью симметрии токопроводящей перегородки. 3

1071180

Изобретение относится к области магнито гидродинамической техники (ИГД-техники), в частности к устройствам для регулирования расхода токопроводящих сред в ядерной энергетике, 5 например в жидкометаллических контурах электростанций с реакторами на быстрых нейтронах, в металлургической промышленности в условиях непрерывной разливки металлов.

Известен МГД-дроссель, содержащий коаксиальный канал и индуктор с магнитопроводом j1 ).

Недостатком устройства являются большие гидравлические потери. Кроме того., в принципе любая МГД-машина может быть МГД-дросселем, ИГД-дроссели работают следующим образом. При движении в магнитном поле токопроводящей среды в ней индуцируются ЗДС, 20 под действием которых по токопроводяшей среце текут токи, замыкающиеся в зависимости от конструкции канала по самой токопроводящей среде специальным токозамыкающим устройством (шинам) либо по стенкам канала. Взаимодействие индуцированных токов и . магнитного поля вызывает электромагнитную силу, тормозящую поток.

Регулирование расхода токопрово- З0 дящих сред в таких устройствах осуществляется за счет изменения в рабо чем зазоре величины инцукции магнитного полн., Известна также ИГД-машина(2 j, со35 держащая индуктор с наружным магнитопроводом, коаксиальные каналы и радиальный патрубок.

Не,цостатками такой машины являют40 ся большие гидравлические потери, потребляемая мощность и масса.

Целью изобретения нвляется повышение эффективности путем снижения потребляемой мощности, гидравлических

45 потерь и массы дросселя.

Цель достигается тем, что в дросселе, содержащем индуктор с наружным магнитопроводом, коаксиальные каналы и радиальный патрубок, в канале в 50 месте его сочленения с радиальным патрубком установлена токопроводящая перегородка, а наружный магнитопровоц в этом месте по всей длине выполнен с прорезью, продольная ось 55 симметрии которой лежит в одной плоскости с продольной осью симметрии, токопроводащей перегородки.

На фиг. 1 изображен предлагаемый дроссель, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, поперечный разрез.

Дроссель содержит индуктор, включающий обмотку возбуждения 1, внутренний сердечник 2, наружный магнитопровод 3, коаксиальные каналы — внутренник ч и соединенный с радиальным патрубком 5 с установленной в нем токопроводящей перегородкой 6 наруж— ный канал 7.

Наружный и внутренний коаксиальный каналы объединены с одной стороны переходником, являющимся частью тора,, а с другой стороны радиальным входным и осевым выходным патрубками. Токопроводящая перегородка установлена в наружном канале, месте его сочленения с радиальным патрубком, а наружный магнитопровод в этом месте по всей длине выполчен с прорезью по образующим.

ИГД-дроссель работает следующим образом. Поток жидкого металла движется через канал. Созданное индуктором магнитное поле пересекает каналы в радиальном направлении.

При пересечении токопроводяшей средой магнитногo поля, в каждом канаs е индуцируется ЭДС, направление которой определяется как векторное произведение Ч В. Очевидно, что в каждом канале длн индуцированньтх токов I образуется замкнутый контур, Взаимодействие индуцированньх токов с магнитным полем вызывает электромагнитную силу, направленную навстречу потоку и тормозящую его.

Установка токопроводящей перего родки у места сочленения канала с радиальным патрубком позволяет симметрировать поток рабочей среды относительно ее места входа в канал.

Очевидно, что при прочих равных yc— ловиях это приводит к уменьшению коэффициента гидравлического трения, а следовательно, и к уменьшению гидравлических потерь давления.

Уменьшение гидравлических потерь трения (пропорциональных квадрату скорости) позволяет увеличить скорость течения рабочей среды в номинальном режиме, Так как величина электромагнитного тормозного усилия (величина срабатываемого дросселем электромагнитного давления) пропорциональна скорости и квадрату индукции, то при заданной величине тор1ОЗ11ЯО

Корректор О. Луговая

Заказ 91б1/4 Тираж ббб Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4 мозной силы (срабатываемого дросселем электромагнитного давления) увеличение скорости позволяет снизить величину индукции магнитного поля, Из-за уменьшения требуемой индукции уменьшается величина намагничивающей силы, т.е. уменьшается объем обмотки возбуждения, а значит, уменьшаются .потребляемая мощность и масса дросселя. 10

Кроме того, очевидно, что в этой части канала, где установлена токопроводящая перегородка, электрома-нитная тормозная сила не возникает.

Таким образом, магнитный поток в этой l5 части канала не нужен. В нашем случае наружный магнитопровод в этой части канала выполняется с прорезью, Редактор О. Юркова Техред N.Íàäü тем самым при одном и том же значении индукции магнитного поля в рабочем зазоре удается уменьшить величину суммарного магнитного пбтока через внутренний сердечник 2 (см. фиг. 1).

Уменьшение величины магнитного потока через внутренний сердечник дает возможность уменьшить его диаметр. Уменьшение же диаметра внутреннего сердечника однозначно позволяет уменьшить диаметр обмотки возбуждения и, следовательно, уменьшить мас- су дросселя.

Кроме этого, как отмечено выше, уменьшение объема обмотки возбуждения ведет к уменьшению потребляемой мощности.