Цилиндрический линейный индукционный насос

 

СОЮЗ СООЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ1

РЕСПУБЛИН л (51) 5 Н 02 К 44/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

- (46) 15.08.91. Бюл, У 30 (21) 3733940/25 (22) 11.03.84 (72) А.М.Андреев, K.À.Безгачев, А.Ф.Бояринцев, Б.Г.Карасеве И.P.Кириллов и А.П.Огородников (53) 538,4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1151175, кл. Н 02 К 44/06, 07.07.81.

Авторское свидетельство СССР

У 865098, кл. Н 02 К 44/02, 1980. (54)(57) ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ ЛИНЕЙНЫЙ

ИНДУКЦИОННЫЙ НАСОС, содержащий канал с жидким металлом и секционированный индуктор, включающий катушки основной обмотки возбуждения, объ" единенные в фаэные эоны и шунтирующие участки магнитопровода в конце каждой секции, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью устранения колебаний давления и расхода жидкого металла н улучшения энергетических показателей насоса, шунтирующие участки выполнены в виде до° полнительных полюсов с полюсным дав„„SU„„2 17 лением, = (1- S), где < — полюсное

"4 деление обмотки возбуждения; S— номинальное скольжение жидкого металла, фазные зоны дополнительных полюсов последовательно включены в соответствующие фаэные зоны основной обмотки, лежащие на первом ходу движения жидкого металла в канале насоса полюсном делении той .же . секции индуктора, причем катушки намотаны с числом витков кь . 9.

W ЗЧ -Ь-0 5)

Р К 2, 5Ч где W — число витков в катушке обк

l мотки возбуждения; число катушек в фазной зоне обмотки возбуждения; число катушек в фазной зоне дополнительных полюсов; номер паза дополннтельногс полюса по ходу движения жидкого металла;

К = 2/R S — коэффициент, К,„- магнитное число Рейнольд- . са.

1223817

Изобретение относится к магнитогидродинамической технике (МГД-технике), в частности к усовершенствованию электромагнитных индукционных насосов. Оно может быть использовано в насосах для перекачивания жидкометаллических теплоносителей в контурах атомных станций с реакторами на быстрых нейтронах„ исследовательских жидкометаллических стендах, еталлургической промышленностиь а также для.других технологических целей.

Целью изобретения является уст- ранение колебаний расхода и давления и улучшение энергетических характеристик насоса за счет расположения в шунтирующих участках между секциями насоса дополнительных полюсов, катушки которых включены последовательно с фазными зонами соответствующих катушек, расположенных со стороны входа каждой секции насоса.

На фиг.1 изображен продольный разрез электромагнитного индукционного насоса; на фиг.2 — схема сое- динения его обмотки.

Электромагнитный насос содержит прямоточный канал 1 кольцевого сечения, индуктор, состоящий из двух секций 2 с шунтирующими участками

1.„ на выходе после каждой секции.

В пазах 3 секций уложена основная трехфазная обмотка возбуждения в виде дисковых катушек ь с числом катушек в фазной зоне Ч = 2, числом витков в катушке1п1„, катушки которой соединены последовательно в пределах фаэных зонД,7.,5, Х, С,3 и образуют по четыре полюса на каждой секции. В шунтирующих участках имеются пазы 5 дополнительных полюсов, в которых находятся катушки 6.

Число катушек в фазной зоне у дополнительных полюсов И+,„ выбрано в соответствии с формулой и . ЗЧ -(1 -О 5)

2 5Ч ь где и - номер паза допопнительного полюса по ходу,цвижения жидкого металла;

K — коэффициент, к =2/К„,S; ,к„, — магнитное число Рейнольдса.

Фазные эоны А,,2,ь g, и А,7,, 8 дополнительных полюсов соединены последовательно с фазными зонами А ь

Z,Ь первых по входу жидкого металла полюсных делений. секций индуктора.

При включении напряжения на трехфазную обмотку секций 2 насоса, состоящую из катушек ьь уложенных на пазах 3, образуется бегущее магнитное поле. Под действием бегущего магнитного поля в жидком металле, находящемся в канале 1, индуктируются кольцевые токи, при взаимодейст-. вии которых с магнитным полем образуется осевая электромагнитная сйла, перекачивающая металл. При движении жидкого металла от входа к выходу насоса он после каждой секции попадает под зону дополнительного полюса, где расположены в пазах 5 по три катушки 6 ° Поскольку полюсное давление дополнительных полюсов ь выбраи у но согласно выражению (1 — 5),... где  — номинальное скольжение жидкого металла;

/ полюсное деление обмотки возбуждения, то скорость м.тнитного поля под дополнительным полюсом равна скорости перекачиваемого жидкого металла. Если профиль скорости жидкого металла однороден, то магнитное поле дополнительного полюса не оказывает воздействия на жидкий металл. Если профиль скорости неоднороден на выходе из секции, то в тех частях профиля, где скорость меньше скорости бугущего магнитного поля дополнительного полюса, возникают электромагнитные силы, которые действуют в сторону движения жидкого металла и ускоряют его, а тамь гце скорость частиц жидкости в профиле больше, чем скорость магнитного поля, возникают тормозные электромагнитные силы, замедляющие движение металла. В результате происходит выравнивание профиля скорости под дополнительным полюсом и в следующую секцию он поступает однородным.

Кроме того, использование катушек с переменным числом витков в дополнительных полюсах, изменяющимся в соответствии с формулой (1), и включение их фазных зон А, ь 2,, В и4., Z.

l3 последовательно с катушками фазных эон 4, z, 6 первых полюсных делений секций 2 позволяют избежать дополнительного увеличения тока и перегрева входных катушек, обусловленного ослаблением магнитного поля на входе, 122381

УA I Ф х гк4

А 2 д Х. Составитель Е.Ефимов

Редактор Э.Юрчикова Техред О,Сопко Корректор М.Шароши

Заказ 3438 Тираж 321 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4 из-эа влияния продольного концевого эффекта при больших магнитных числах

Рейнольдса1 „)1 и избежать неравномерности его распределения по фазам.

Таким образом, в предложенном Б устройстве sa счет дополнительных полюсов на сравнительно коротких участках с помощью магнитного поля удается стабилизировать течение и избежать колебаний расхода, давления и перегрева обмотки на входных катушках и эксплуатировать его при более высоких значениях линейной токовой нагрузки, а также повысить его эффективность. Эксплуатация насоса при более высоких электромагнитных нагрузках позволит поднять К1Щ его на 3-57.