Индукционный цилиндрический насос

Изобретение относится к индукционным цилиндрическим насосам, обеспечивающим электромагнитное силовое воздействие на жидкометаллический теплоноситель рабочих каналов. Насос имеет корпус с расположенным в нем внешним герметичным индуктором, содержащим обмотку и магнитопровод, герметичный внутренний индуктор с обмоткой и магнитопроводом и два рабочих канала, образованных установкой между внешним индуктором и внутренним индуктором промежуточного кольцевого магнитопровода. Технический результат заключается в достижении высоких энергетических характеристик, свойственных насосам с двумя обмотками, и снижении габаритов и металлоемкости по сравнению с одноканальными насосами такой производительности. 2 ил.

 

Область техники.

Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим электромагнитное силовое воздействие на жидкий металл, которые нашли широкое применение в различных отраслях народного хозяйства, например в атомной энергетике.

Предшествующий уровень техники.

Известна конструкция двухобмоточного насоса (Г.А.Баранов и др. "Расчет и проектирование индукционных МГД-машин с жидкометаллическим рабочим телом", рис.2.3), используемая для перекачки жидкометаллического теплоносителя по трубопроводам, состоящая из сердечника, набранного из шестнадцати пакетов продольно-шихтованной электротехнической стали с расположенной в нем внутренней обмоткой; корпуса с внешней обмоткой и шестнадцати пакетов магнитопровода и рабочего канала, образованного концентрически расположенными обечайкой сердечника и обечайкой корпуса. Для охлаждения обмоток предусмотрена подача охлаждающей жидкости.

Недостатком этого решения является большой диаметр рабочего канала, а следовательно, и корпуса в случае производительности насоса более 300 м³/час. Это обусловлено тем, что имеется оптимальная расчетная скорость жидкометаллического теплоносителя в рабочем канале, обусловленная эрозионно-коррозийным воздействием на материал оболочки, а высота рабочего канала не может быть более 20-25 мм во избежание вихревых обратных течений.

Для насосов большой производительности 500-1000 м³/час диаметр корпуса неоправданно увеличивается, и в то же самое время сердечник (ротор) оказывается недогружен по магнитному потоку.

Кроме того, недостатком этой конструкции насоса является негерметичность внешнего индуктора, т.е. невозможность использования этого насоса в погружном варианте.

Наиболее близким техническим решением из известных является электромагнитный насос по патенту США №4166714.

Раскрытие изобретения.

Целью настоящего изобретения является создание погружного двухобмоточного насоса большой производительности с уменьшенным диаметром корпуса.

Задачей изобретения является создание в проточной части насоса двух рабочих каналов.

Технический результат изобретения заключается в уменьшении габаритов, металлоемкости по сравнению с одноканальным насосом такой же производительности.

Это достигается тем, что насос имеет два герметичных индуктора, в каждом из которых имеется своя обмотка. Конструкция насоса предусматривает установку между внешним индуктором и внутренним индуктором герметичного кольцевого промежуточного магнитопровода, состоящего из пакетов продольно-шихтованной электротехнической стали, облицованного тонколистовой нержавеющей сталью. В результате образуется два рабочих канала, по которым протекает жидкометаллический теплоноситель.

Краткое описание чертежей.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых представлено следующее:

Фиг.1 - продольный разрез насоса;

Фиг.2 - сечение А-А.

На фиг.1 показан индукционный цилиндрический насос, состоящий из герметичного корпуса 1, внешнего индуктора, включающего в себя обмотку 2 и магнитопровод 3, и узла компенсации 4; внутреннего герметичного индуктора, включающего в себя обмотку 5 и магнитопровод 6, состоящий из набора разрезных шайб электротехнической стали и внутреннего герметичного сердечника, набранного из продольных пакетов электротехнической стали, кольцевого двухслойного герметичного промежуточного магнитопровода 7, дистанцеров 8, подвижных опоры 9, 10, рабочих каналов 11, 12, образованных тонкостенными обечайками 13, 14, компаунда 15 и гермовводов 16.

На фиг.2 показаны магнитопровод 3 внешнего индуктора, магнитопровод 6 внутреннего герметичного индуктора, кольцевой герметичный промежуточный магнитопровод 7.

Осуществление изобретения.

Индукционный цилиндрический насос работает следующим образом. Во внешнюю и внутреннюю обмотки подается трехфазное переменное напряжение. Переменный ток, протекающий по обмоткам, создает суммарное переменное во времени магнитное поле, которое, замыкаясь на промежуточном магнитопроводе, индуцирует ток в жидкометаллическом теплоносителе обоих рабочих каналов.

Наведенный электрический ток, взаимодействуя с магнитным полем индукторов, создает силу, заставляющую жидкометаллический теплоноситель двигаться в каждом рабочем канале.

Тепло, выделяющееся в магнитопроводах, обмотках, отводится к теплоносителю, находящемуся внутри и снаружи насоса.

Источники информации

1. Г.А.Баранов и др. "Расчет и проектирование индукционных МГД-машин с жидкометаллическим рабочим телом". М.: Атомиздат, 1978, рис.2.3.

2. Электромагнитный насос. МПК Н 02 N 4/20, НКИ 417-50. Патент США №4166714. Приоритет 20.08.1976. Публикация 04.09.1979.

Индукционный цилиндрический насос, содержащий герметичный корпус с заключенным в нем внешним индуктором с обмоткой и магнитопроводом, тонкостенную обечайку рабочего канала с узлом компенсации, внутренний герметичный индуктор, состоящий из обмотки и магнитопровода, собранного из разрезных шайб поперечно-шихтованной электротехнической стали и внутреннего герметичного сердечника, отличающийся тем, что между внешним и внутренним индукторами установлен и закреплен кольцевой герметичный двухслойный промежуточный магнитопровод, состоящий из пакетов продольно-шихтованной электротехнической стали, облицованный тонколистовой нержавеющей сталью и образующий два рабочих канала.