Электромагниное устройство для перекачки металлов

 

щ 725!75

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввгских

Сощинистических

Реснубник (61) Дополнительное к авт. свид-ву ,(22) Заявлено 14.08.78 (21) 2656647/24-25 с присоединением заявки № (51) М, Кл.2

Н 02N 4/20

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.80. Бюллетень № 12 (53) УДК 538.4 (088.8) по денем изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 30.03.80 (72) Авторы изобретения

Б. Л. Биргер, Я. Я. Лапса, И. 3. Нурлатов, В. П. Устинов, С. С. Семин, 3. Н. Гецелев и Б. С. Долженков

Специальное конструкторское бюро магнитной гидродинамики

Института физики АН Латвийской ССР (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ПЕРЕКАЧКИ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к области магнитотидродинамической (МГД). техники и, в частности, касается усовершенствования конструкции электромагнитных насосов лотков для перекачки, в основном, агрессивных металлов, например алюминия, в то же время насосов, преимущественно работающих в вакуумных системах, либо в установках полунепрерывного литья, использующих вакуум для запуска насосов.

Известен электромагнитный насос, состоящий из магнитной системы и проточного тракта, выполненного однослойным из толстостенной огнеупорной керамики, обеспечивающей как механическую, так и эрозионную прочность (1).

Недостатком известного устройства является большая величина немагнитного зазора вследствие изготовления тракта из толстостенной керамики. Уменьшение толщины слоя керамики невозможно из-за ухудшения ее прочности, а также непригодности использования ее в вакуумных системах без наружного герметичного кожуха. Для уменьшения немагнитного зазора при сохранении требуемой механической прочности тракта его делают двухслойным.

Известен электромагнитный насос, включающий двухслойный металлотракт с внутренней керамической стенкой и металлическим внешним кожухом, охватывающим керамику, размещенный в зоне действия индуктора бегущего магнитного поля (2), 5 Недостатком известного насоса является разрушение керамической футеровки при многократных запусках, вызываемое, во-пер вых, перепадом температур при пуске, вовторых, в металлической стенке тракта под действием бегущего магнитного поля индуцируются токи, приводящие к перегреву стенки, обуславливающему деформацию как металлического кожуха, так и керамической части, приводящие к разрушению

15 конструкции при вакуумировании, сокращению срока службы.

Известно также электромагнитное устройство, включающее индуктор бегущего магнитного поля, металлотракт с внутренней керамической и внешней металлической стенками, расположенный в зоне действия индуктора бегущего магнитного поля и си,стему охлаждения металлотракта (3).

Недостатком этой конструкции является то, что система охлаждения, расположенная вдоль боковин тракта, не обеспечивает требуемую надежность устройства, наблюдаются трещины вкерамике,,промывы металла.

725175

Целью изобретения является повышение надежности путем увеличения срока служ.бы металлотракта.

Поставленная цель достигается тем, что система охлаждения выполнена в виде контактирующей с металлотрактом полости с внутренними под зубцами индуктора ребрами жесткости из ферромагнитного материала; ребра выполнены разнотолщинными, при этом толщина ребер под зубцами индуктора, расположенными между катушками одной фазы, меньше толщины ребер, расположенных под зубцами по границе ,фаз.

На фиг. 1 изображено предлагаемое уст;ройство, общий вид; на фиг. 2 — то же, поперечный разрез.

Устройство состоит из плосколинейного металлотракта 1 с диффузорами 2, выполненного двухслойным с внутренней керамической 3, внешней металлической 4 стенками. Плоская рабочая часть металлотракта размещена в зоне действия индукторов бегущего магнитного поля 5, представляющих собой пакеты 6 шихтованной стали с пазами для укладки обмотки 7. Коаксиально стенкам металлотракта смонтирована из тонкостенного материала полость 8 системы охлаждения с подводом 9 и отводом 10 хладагента. Внутри полости 8 под зубцами магнитопровода 7 расположены ребра жесткости 11, выполненные из ферромагнитного материала. Выполнение ребер из ферромаг,нитного материала обеспечивает уменьшение немагнитного зазора. При этом ребра жесткости выполнены разнотолщинными: лод зубцами, расположенными между катушками одной фазы, ребра выполнены более тонкими, чем под зубцами, расположенными на границе фаз. Например, при выполнении насоса с q=2 под вторым, четвертым, шестым и т. д. зубцами по длине магнитопровода толщина ребер жесткости поч-, ти в два раза (30 — 40 ) будет больше толщины ребер под зубцами, расположенными между катушками одной фазы. Ребра жесткости образуют над металлотрактом и под ним отдельные проточные тракты 12 для хладагента, объединенные по торцам металлотракта коллекторами 13 полости системы охлаждения.

Таким образом, ферромагнитные ребра в предложенной конструкции устройства выполняют три функции: ребер жесткости, магнитных наконечников и стенок каналов

5 охлаждения, При работе устройства и подаче хладагента в систему охлаждения происходит отвод тепла от металлической стенки 4 металлотракта, стенка не деформируется, при

И этом исключается разрушение керамического материала. Разнотолщинность ферромагнитных ребер 11 жесткости ликвидирует насыщение магнитной системы, тем самым улучшает рабочие характеристики устрой15 ства.

Формула изобретения

1. Электромагнитное устройство для перекачки металлов, преимущественно для вакуумных систем, включающее индуктор бегущего магнитного поля, металлотракт с внутренней керамической и внешней металлической стенками, расположенный в зоне действия индуктора бегущего магнитного поля, и систему охлаждения металлотракта, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем увеличения срока службы металлотракта, система охлаждения выполнена в виде контактирующей с металлотрактом полости с внутренними, расположенными под зубцами индуктора, ребрами жесткости из ферромагнитного ма35 териала.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ребра выполнены разнотолщинными, при этом толщина ребер под зубцами индуктора, расположенными между катуш40 ками одной фазы, меньше толщины ребер, расположенных под зубцами на границе фаз.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

45 1. Авторское свидетельство СССР № 180313, кл. В 22D 39/00, 1964.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2422220/24-25, кл. Н 02N 4/20, 1976, 5о 3. Авторское свидетельство СССР № 168601, кл. F 04F 11/00, 1965 (прототип).

725175

Риз, 2

Составитель С. Кочемазов

Редактор Н. Коляда

Техред В. Серякова

Корректор О. Данишева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 365/16 Изд, Ко 219 Тираж 798 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 95