КАНАЛ КОНДУКЦИОННОГО МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА Советский патент 1994 года по МПК H02K44/12 H02K44/08 

Изобретение относится к области прямого преобразования тепловой энергии в электрическую магнитогидродинамическим методом и может найти применение в конструкциях каналов промышленных МГД-генераторов, в частности в каналах диагонального и фарадеевского типов.

Цель изобретения состоит в повышении надежности канала магнитогидродинамического генератора.

На фиг. 1 схематично представлен канал МГД-генератора, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Канал (см. фиг. 1) кондукционного магнитогидродинамического генератора содержит С-образные электрически изолированные один от другого модули 1 с отогнутыми электродными участками, расположенные через один навстречу друг другу и образующие диагонально проводящие стенки 2 и 3. С-образные модули разрезаны пополам и осевые зоны диагонально проводящих стенок шириной Δ заполнены изолированными друг от друга мелкими модулями 4. Ширина мелкомодульной зоны Δ ограничена пределами δ<Δ<h/3 , где δ - минимальный поперечный размер модулей, расположенных в этой зоне; h - ширина изоляционной стенки. На фиг. 1 дополнительные модули 4 располагаются вдоль оси диагональных стенок 2 и 3 разрезанных С-образных модулей. Каждый отогнутый электродный участок имеет диагональные стенки 2 и 3 в виде продолжения только на одной из диагонально проводящих стенок, причем если предыдущий электродный участок имеет продолжение по стенке 2, то последующий - по стенке 3.

На фиг. 2 изображен возможный вариант выполнения канала, в мелкомодульной зоне которого дополнительные модули 4 расположены вдоль оси диагонально проходящей стенки. Поперечный размер модулей δ составляет 30 мм, ширина Δ мелкомодульной зоны 120 мм, ширина h изоляционной стенки 400 мм. Отогнутые электродные участки модулей 1 имеют шаг секционирования 20 мм. Продолжением электродного участка в направлении диагоналей являются протяженные стенки 2 и 3, которые электрически соединены с электродными участками.

Выбор ширины мелкомодульной зоны 120 мм обеспечивает возможность в узкой зоне вдоль оси изоляционной стенки расположить четыре ряда модулей, которые создают не менее пяти электрических разрывов между противоположными диагональными участками разрезного С-образного модуля.

Канал работает следующим образом.

После подачи рабочего тела и установления номинального режима работы канала МГД-генератора электрический ток из плазмы протекает на поверхности электродных и диагональных участков С-образных модулей. Половины каждого разрезного С-образного модуля соединены внешней электрической коммутацией, и электрический ток, поступающий из плазмы в одну половину С-образного модуля, возвращается в поток плазмы, протекая по цепи коммутации через вторую половину С-образного модуля. Электрическая нагрузка канала подключается к С-образным модулям на входе и на выходе канала.

Мелкомодульная осевая зона на диагонально проводящей стенке обеспечивает электрическую изоляцию концов диагональных участков разрезанных С-образных модулей и тем самым предотвращает электрический пробой в местах стыка диагональных участков, причиной которого являются флуктуации параметров потока и нелинейные дуговые процессы на электродах.

Размещенные на осевой зоне канала модули 4 работают только под тепловыми нагрузками, так как здесь практически отсутствует выход тока из плазмы и следовательно отсутствует электроэрозия модулей и создаются благоприятные условия для надежной и длительной работы модулей и межмодульной электроизоляции. Таким образом, введение мелкомодульной зоны на оси диагонально проводящей стенки канала улучшает условия работы как электродных, так и изоляционных модулей канала, в результате чего повышается надежность и ресурс работы канала. (56) Патент США N 3387150, кл. 310-311, 1968.

Авторское свидетельство СССР N 905954, кл. H 02 K 44/08, 1981.

КАНАЛ КОНДУКЦИОННОГО МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА , содеpжащий С-обpазные электpически изолиpованные один от дpугого модули, pасположенные чеpез один навстpечу дpуг дpугу, обpазующие диагонально пpоводящие стенки и имеющие отогнутые электpодные участки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, осевая зона диагонально пpоводящей стенки выполнена мелкомодульной и имеет шиpину Δ, огpаниченную пpеделами
δ < Δ < ,
где δ - минимальный поперечный размер модулей, расположенных в осевой зоне;
h - ширина изоляционной стенки.