Цилиндрический линейный индукционный насос Советский патент 1991 года по МПК H02K44/06 

F

Inp

Изобретение относится к магнито- гидродинамической технике (МГД-тех- нике), в частности к усовершенствованию электромагнитных индукционных насосов. Оно может быть использовано в насосах для перекачивания ядад- кометаллических теплоносителей в контурах атомньпс станций с реакторами на быстрых нейтронах, исследовательских жидкометаллических стендах

еталлургической промышленности, а также для,других технологических целей..

Целью изобретения является устранение 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 соединения его обмотки.

Электромагнитный насос содержит прямоточный канал 1 кольцевого сечения, индуктор, состоящий из двух секций 2 с шунтирующими участками 1ш на выходе после каждой секции. В пазах 3 секций уложена основная трехфазная обмотка возбуждения в виде дисковых катушек k с числом катушек D фазной зоне 2, числом витков в катушке UJ|, катушки которой соединены последовательно в пределах фазных зон А ,1,В, X, C,J/ и об- ра;зуют по четыре полюса на каждой . В шунтирующих участках имеются пазы 5 дополнительных полюсов, в которых находятся катушки 6. Число катушек в фазной зоне у дополнительных полюсов Wcj.h выбрано в соответствии с формулой

W 2111(ьф5) . К 2,51 ,...-и

в

где и - номер паза дополнительного полюса по ходу движения жидкого металла; К коэффициент, (,S ; , RU, магнитное число Рейнольдса Фазные зoныA,l,8 и А ,, 7,6 дополнительных полюсов соединены последовательно с фазными зонами А

Z ,6 псрвьтх по входу жидкого металла полюсных делений секций индуктора.

При включении напряжения на трехфазную обмотку секций 2 насоса, состоящую из катушек 4, уложенных на пазах 3, образуется бегущее магнитное поле. Под действием бегущего магнитного поля в жидком металле, находящемся в канале 1, индуктируются кольцевые токи, при взаимодействии которых с магнитньм полем образуется осевая электрома гнитная сила, перекачивающая металл. При движении жидкого металла от входа к выходу

5 насоса он после каждой секции попадает под зону дополнительного полю- са, где расположены в пазах 5 по три катушки 6, Поскольку полюсное давление дополнительных полюсов 1, выбра0

5

0

но согласно выражению

л. Л.

и

1.

L -

1(1-5),...

где 5 - номинальное скольжение жидкого металла;,

полюсное деление обмотки возбуждения, то скорость м;1Г- нитного 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

5 скорости бугущего магнитного-поля дополнительного полюса, возникают электромагнитные силы, которые действуют в сторону движения жидкого металла и ускоряют его, а там, где скорость

0 частиц жидкости в профиле больше, чем скорость магнитного поля, возникают тормозные электромагнитные силы, замедляющие движение металла. В результате происходит выравнивание профиля

5 скорости под дополнительным полюсом . и в следующую секцию он поступает однородным.

Кроме того, использование катушек с переменным числом витков в допол-

50 нительных полюсах, изменяющимся в соответствии с формулой (1), и включение их фазных зон А, Z, В иА, Z, B,j последовательно с катушками фазных зон А , Z, 6 первых полюсных делений

55 сек|У1й 2 позволяют избежать дополнительного увеличения тока и перегрева входных катушек, обусловленного ослаблением магнитного поля на входе.

из-за влияния продольного концевого эффекта при больших магнитных числах РейнольдсаК 1 и избежать неравномерности его распределения по фазам.

Таким образом, в предложенном устройстве за 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,.