ИНДУКЦИОННЫЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ НАСОС Российский патент 2006 года по МПК H02K44/06 H02K5/00 

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 (патент Англии №1417210), используемый для перекачки жидкометаллического теплоносителя по трубопроводам, состоящий из полого ферритового сердечника, корпуса с внешней обмоткой и шести пакетов магнитопровода и рабочего канала, образованного концентрически расположенными обечайкой сердечника и обечайкой корпуса.

Недостатком этого решения является негерметичность статора, т.е. невозможность использования этого насоса в погружном варианте.

Наиболее близким техническим решением из известных является индукционный цилиндрический насос НА-2 (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 пятидесяти четырех дисковых катушек первичной обмотки. Ротор состоит из остова и двадцати четырех 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.

Недостатком этого конструктивного решения является негерметичность статора, а следовательно, и обмотки, т.е. невозможность использования этого насоса в погружном варианте.

Раскрытие изобретения

Целью настоящего изобретения является создание конструкции погружного индукционного насоса.

Задачей изобретения является создание герметичного индуктора.

Технический результат изобретения заключается в возможности его применения в баковых вариантах реакторных установок, в которых отсутствуют трубопроводы.

Это достигается тем, что насос имеет герметичный внешний индуктор, состоящий из обмотки и магнитопровода, набранного из пакетов продольно-шихтованной электротехнической стали. В хвостовой части корпус насоса имеет узел компенсации различных термических расширений корпуса и внешнего индуктора и одновременно обеспечивающий герметичность последнего. Охлаждение индуктора организовано путем стока тепла в теплоноситель, протекающий по рабочему каналу, и в теплоноситель, находящийся снаружи насоса. Для улучшения теплопроводности все пустоты и щели в конструкции индуктора заполнены высокотемпературным компаундом. Сердечник также является герметичной конструкцией и состоит из продольно-шихтованных листов электротехнической стали, которые закреплены на стяжном круглом стержне. Снаружи сердечник облицован тонколистовой нержавеющей сталью. Сердечник является ярмом для замыкания магнитного потока.

Во входной части сердечник через три дистанцера, расположенные под углом 120°, закреплен на головной части внешнего индуктора. В хвостовой части сердечник имеет скользящую опору, благодаря которой обеспечивается компенсация различных термических удлинений сердечника и индуктора. Для обеспечения герметичности индуктора выводы катушек выполнены через гермовводы, установленные на корпусе. 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, индуктора, включающего в себя обмотку 2 и магнитопровод 3, и узла компенсации-герметизации (сильфонной вставки) 4; сердечник 5, который набран из листов продольно-шихтованной стали, закрепленных на стяжном центральном стержне 6 дистанцеров 7, подвижной опоры 8 и рабочего канала 9, образованного тонкостенными обечайками 10 и 11, компаунда 12 и гермовводов 13.

На фиг.2 показан сердечник 5.

Осуществление изобретения

Индукционный цилиндрический насос работает следующим образом. В обмотку индуктора подается трехфазное переменное напряжение. Переменный ток, протекающий по обмотке, создает переменное по времени магнитное поле, которое индуцирует ток в жидкометаллическом теплоносителе рабочего канала. Наведенный электрический ток, взаимодействуя с магнитным полем индуктора, создает силу, толкающую жидкометаллический теплоноситель вдоль рабочего канала.

Источники информации

1. Электромагнитный насос. МПК Н 02 N 4/20. Патент Англии №1417210. Приоритет 16.08.1972. Публикация 10.12.1975.

2. Г.А.Баранов и др. «Расчет и проектирование индукционных МГД-машин с жидкометаллическим рабочим телом». Москва, Атомиздат, 1978, рис.2.3.

Изобретение относится к индукционным цилиндрическим насосам, обеспечивающим электромагнитное силовое воздействие на жидкометаллический теплоноситель рабочего канала. Насос имеет герметичный корпус с расположенным в нем индуктором, содержащим обмотку и магнитопровод, узел компенсации, герметичный сердечник, набранный из листов продольно-шихтованной электротехнической стали, являющийся ярмом для замыкания магнитного потока, дистанцеры и скользящую опору. Рабочий канал образован тонкостенными обечайками герметичного индуктора и внутреннего сердечника. Узел компенсации выполнен в виде сильфонной вставки. Технический результат заключается в компенсации различных относительных термических расширений корпуса и наружной обечайки рабочего канала, что обеспечивает герметичность индуктора. 2 ил.

Индукционный насос, содержащий корпус с заключенным в нем индуктором с обмоткой и магнитопроводом, гермовводы обмотки, тонкостенную обечайку рабочего канала, а также сердечник, установленный соосно с корпусом и закрепленный на нем с помощью дистанцеров и подвижной опоры, отличающийся тем, что корпус снабжен узлом компенсации-герметизации в виде сильфонной вставки, закрепленной одним концом на наружной тонкостенной обечайке рабочего канала, другим - на корпусе.