Индукционный цилиндрический насос

Изобретение относится к индукционным цилиндрическим насосам, обеспечивающим электромагнитное силовое воздействие на жидкометаллический теплоноситель рабочего канала. Насос имеет герметичный корпус с расположенным в нем внешним индуктором, содержащим обмотку и магнитопровод, герметичный внутренний индуктор с обмоткой и магнитопроводом, собранным из разрезных шайб шихтованной электротехнической стали и внутреннего сердечника, являющегося ярмом. В головной части внутренний индуктор закреплен на внешнем индукторе с помощью трех дистанцеров, в хвостовой части имеет скользящую опору. Через проходки в дистанцерах выполнены выводы трехфазной обмотки внутреннего индуктора. Обе обмотки имеют одинаковую схему включения. Выводы обмоток внутреннего и внешнего индукторов выполнены через гермовводы, установленные на корпусе. Зубцы магнитопровода и катушек обмоток внешнего и внутреннего индукторов расположены в строгом соответствии друг с другом. Рабочий канал образован концентрически расположенными тонкостенными обечайками внешнего герметичного индуктора и внутреннего герметичного индуктора. Техническим результатом является повышение надежности работы и коэффициента полезного действия. 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

Известен индукционный цилиндрический насос (Г.А.Баранов и др. «Расчет и проектирование индукционных МГД - машин с жидкометаллическим рабочим телом», рис.2.3) для перекачки жидкометаллического теплоносителя натрий - калий, содержащий три основные узла: статор, неподвижный ротор и рабочий канал. Статор состоит из восьми пакетов магнитопровода с пазами для 54 дисковых катушек первичной обмотки. Ротор состоит из остова и 24 пакетов магнитопровода, набранных из электротехнической стали толщиной 0,5 мм и уложенных в пазы, профрезированные в остове.

Рабочий канал образован двумя концентрически расположенными трубами, выполненными из нержавеющей стали толщиной 2 мм.

Недостатками этого конструктивного решения являются негерметичность статора, а следовательно, и обмотки, т.е. невозможность использования этого насоса в погружном варианте, и низкая надежность (выход из строя одной катушки вследствие пробоя на корпус или межвиткового замыкания приводит к отказу в работе насоса).

Известна конструкция двухобмоточного насоса (патент США №4166714), используемая для перекачки жидкометаллического теплоносителя по трубопроводам, содержащая сердечник, набранный из 16 пакетов продольно-шихтованной электротехнической стали с расположенной в нем внутренней обмоткой, корпус с внешней обмоткой и 16 пакетами магнитопровода и рабочий канал, образованный концентрически расположенными обечайкой сердечника и обечайкой корпуса. Для охлаждения обмоток предусмотрена подача охлаждающей жидкости.

К преимуществам упомянутого насоса, по сравнению с однообмоточным насосом, можно отнести более высокие энергетические характеристики, а также более высокую надежность (возможность работы насоса при выходе из строя одной обмотки).

Недостатком этого решения является также негерметичность статора, 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 с высокими энергетическими характеристиками.

Задачей изобретения является создание герметичных внешнего и внутреннего индукторов.

Технический результат изобретения заключается в повышении кпд насоса, cosϕ ресурса, а также надежности работы.

Это достигается тем, что насос имеет два герметичных индуктора (внутренний и внешний). В каждом индукторе имеется своя обмотка. Конструкция магнитопровода внутреннего индуктора позволяет технологически просто расположить катушки обмотки и соединить их между собой за счет того, что магнитопровод состоит из двух узлов: шайб и продольно-шихтованных пакетов. Упомянутые пакеты образуют внутренний сердечник, являющийся ярмом для замыкания магнитного потока.

Во входной части внутренний индуктор через три дистанцера, расположенных под углом 120°, закреплен на головной части внешнего индуктора. Через проходки в дистанцерах выполнены выводы трехфазной обмотки внутреннего индуктора. Выводы обмотки из корпуса насоса выполнены через гермовводы, благодаря которым исключены доступ кислорода воздуха к жиле катушек и окисление последней. Тем самым обеспечиваются высокий ресурс и надежность работы обмоток. В хвостовой части внутренний индуктор имеет скользящую опору, благодаря которой обеспечивается компенсация различных термических удлинений внутреннего и внешнего индукторов.

Внешний и внутренний индукторы имеют одинаковые геометрические параметры (число катушек, число пазов, число и ширина зубцов, катушки и зубцы упомянутых индукторов расположены друг под другом). Обе обмотки имеют одинаковую схему включения. Благодаря этому обеспечивается синхронная по фазам работа обмоток и получение высоких энергетических характеристик.

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 индуктора, включающего в себя обмотку 5 и магнитопровод, который набран из разрезных шайб 6 шихтованной электротехнической стали с отверстиями для соединения катушек между собой, и сердечника 7, являющегося ярмом, центрального стяжного стержня внутреннего индуктора 8, дистанцеров 9, подвижной опоры 10 и рабочего канала 11, образованного тонкостенными обечайками 12 и 13, компаунда 14 и гермовводов 15.

На фиг.2 показаны разрезные шайбы 6, сердечник 7 магнитопровода.

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 по времени магнитное поле, которое индуцирует ток в жидкометалическом теплоносителе рабочего канала. Наведенный электрический ток, взаимодействуя с магнитным полем индукторов, создает силу, толкающую жидкометаллический теплоноситель вдоль рабочего канала. Повышенная энергоемкость насоса за счет одновременной работы обеих обмоток позволяет достичь заявленный технический результат (повысить кпд насоса, cosϕ, а также надежность работы).

Тепло, выделяемое в обмотках и магнитопроводах, отводится к теплоносителю в рабочем канале и к теплоносителю снаружи насоса.

Источники информации

1. Электромагнитный насос.

МПК Н 02 N 4/20

НКИ 417-50

Патент США №4166714.

2. Г.А.Баранов и др.

«Расчет и проектирование индукционных МГД - машин с жидкометаллическим рабочим телом».

Москва, Атомиздат, 1978, рис.2.3.

Индукционный насос, содержащий герметичный корпус с заключенным в нем внешним индуктором с обмоткой и магнитопроводом, тонкостенную обечайку рабочего канала с узлом компенсации, а также внутренний герметичный индуктор, содержащий обмотку, магнитопровод, зубцы которого выполнены из разрезных шайб шихтованной электротехнической стали, облицовочную тонкостенную обечайку, отличающийся тем, что магнитопровод внутреннего индуктора выполнен с ярмом в виде продольно-шихтованных пакетов, уложенных в пазы на центральном стяжном стержне внутреннего индуктора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к индукционным цилиндрическим насосам, обеспечивающим электромагнитное силовое воздействие на жидкометаллический теплоноситель рабочего канала.

Изобретение относится к индукционным цилиндрическим насосам, обеспечивающим электромагнитное силовое воздействие на жидкометаллический теплоноситель рабочих каналов.

Изобретение относится к МГД технике. .

Изобретение относится к области электромашиностроения, в частности к индукционным насосам, и может использоваться в судостроении, атомной энергетике и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к индукционным насосам, и может быть использовано в различных областях техники, например в качестве привода на морских судах.

Изобретение относится к МГД-технике. .

Изобретение относится к МГД-технике, в частности к усовершенствованию цилиндрических линейных индукционных насосов, и может использоваться для перекачивания жидкокристаллических теплоносителей в контурах атомных станций.

Изобретение относится к электродвигателям переменного токэ, в которых осуществляется взаимодействие магншнсго поля с ферромагнитной жидкостью Целью изобоетения является повышение эффективности работы двигателя.

Изобретение относится к МГД-технике и предназначено для перемещения агрессивных металлических расплавов, например , цинка, стали и т.п. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в линейных индукционных насосах для перекачивания жидких металлов в атомной энергетике, химической и металлургической промышленности

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в линейных индукционных насосах для перекачивания жидких металлов в атомной энергетике, химической и металлургической промышленности, а также в линейных индукционных двигателях

Изобретение относится к МГД технике и может быть использовано в перекачивании жидких металлов в атомной энергетике в реакторах на быстрых нейтронах, а также в металлургической, химической и других отраслях промышленности

Изобретение относится к области электротехники и МГД-техники, касается особенностей выполнения обмоток цилиндрических линейных индукционных насосов и может быть использовано в насосах для перекачивания жидкометаллических теплоносителей, применяемых в атомной, металлургической, химической и космической областях техники

Изобретение относится к области электротехники и МГД техники и может быть использовано в индукционных электромагнитных насосах для перекачивания жидкометаллических теплоносителей в реакторах на быстрых нейтронах, в химической и металлургической промышленности, а также в магнитогидродинамических машинах и линейных индукционных двигателях

Изобретение относится к области электротехники, в частности к магнитно-индукционному насосу для прокачивания расплавленного металла

Изобретение относится к МГД-технике и может быть использовано в насосных установках для перекачивания электропроводных жидкостей. Технический результат состоит в повышении точности управления. Способ управления цилиндрическим линейным индукционным насосом заключается в регулировании амплитуды и частоты напряжения питания, для чего станавливают период регулирования подачи электропроводной жидкости потребителю, измеряют э.д.с., наводимую в электропроводной жидкости бегущим электромагнитным полем в перпендикулярном относительно оси насоса направлении, вычисляют расход электропроводной жидкости, который стабилизируют посредством коррекции амплитуды и/или частоты напряжения питания. Подачу электропроводной жидкости потребителю осуществляют с постоянным расходом в каждом периоде в форме импульса, длительностью меньшей или равной периоду регулирования подачи электропроводной жидкости. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к МГД-технике, в частности к электромагнитным индукционным насосам для перекачивания жидких металлов на атомных электростанциях, в химической и металлургической отраслям промышленности. Технический результат состоит в повышении к.п.д. и ресурса работы, Электромагнитный индукционный насос содержит размещенный между индуктором и каналом тепловой экран. Насос имеет средний диаметр D, продольную ось канала, индуктор с активной длиной, числом пар полюсов p, полюсными делениями τ. Тепловой экран выполнен в виде k-заходной(ых) спирали(ей), линия разреза которой(ых) образует угол наклона α к продольной оси канала, где k - положительное целое число. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится, в частности, к цилиндрическим линейным индукционным насосам для перекачивания жидкометаллических теплоносителей на атомных электростанциях, в химической и металлургической отраслях промышленности. Техническим результатом заявляемого решения является повышение надежности работы и коэффициента полезного действия насоса. Цилиндрический линейный индукционный насос содержит индуктор с внутренним магнитопроводом и канал с поименованными входом, выходом, сочленение внутреннего магнитопровода и внутренней стенки канала выполнено в виде усеченного конуса, меньший диаметр которого расположен со стороны выхода канала. Внутренняя стенка канала закреплена со стороны входа, а внутренний магнитопровод закреплен со стороны выхода канала. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к индукционным насосам, и может использоваться в судостроении, атомной энергетике и других отраслях промышленности. Технический результат состоит в расширении функциональных возможностей. Гидравлический электронасос содержит статор с трехфазной обмоткой. В статоре установлены неподвижно труба с фланцами для герметизации, два магнитных подшипника, включающих в себя по два кольцеобразной формы постоянных магнита. В самой неподвижной трубе размещен с радиальным зазором ротор, в котором установлен многополюсный постоянный магнит с закрепленными в его цилиндрическом отверстии винтовыми лопастями. 1 ил.
Наверх