ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ ЛИНЕЙНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ НАСОС Советский патент 1994 года по МПК H02K44/06 

Изобретение относится к МГД-технике, в частности к усовершенствованию конструкции цилиндрических линейных индукционных насосов, и может быть использовано для перекачивания жидкометаллических теплоносителей в контурах атомных электростанций с реакторами на быстрых нейтронах, а также для других технологических целей.

Известен цилиндрический линейный индукционный насос, содержащий линейный индуктор с обмоткой в виде дисковых двухрядных катушек, сердечник и канал.

Недостатком такой конструкции насоса является возникновение перегрева сердечника из-за снижения эффективности охлаждения. Это происходит из-за различных коэффициентов линейного расширения обечайки и железа сердечника, обусловливающих образование зазора между ними, препятствующего охлаждению сердечника.

Известен также цилиндрический линейный индукционный насос, содержащий индуктор с обмоткой в виде двухрядных дисковых катушек, внутренний магнитопровод и кольцевой канал, образованный внутренней и наружной обечайками.

Недостатками этого насоса является невысокая надежность при перегреве внутреннего магнитопровода и возникновении зазора между обечайкой и внутренним магнитопроводом. Под действием давления перекачиваемого металла тонкостенная обечайка теряет устойчивость и изменяет форму.

Целью изобретения является повышение надежности.

На фиг. 1 показано поперечное сечение цилиндрического линейного индукционного насоса; на фиг. 2 - конструктивное выполнение паза; на фиг. 3 - расположение продольного сварного шва на сердечнике насоса.

Насос содержит наружный магнитопровод 1, в пазах которого уложена трехфазная обмотка в виде двухрядных дисковых катушек 2, рабочий канал 3, образованный наружной обечайкой 4 и внутренней обечайкой 5, внутренний магнитопровод 6, продольный паз 7, заполненный ферромагнитным материалом 8, продольный сварной шов 9, углубленный в паз 7, выводные концы 10 катушек обмотки возбуждения.

При включении напряжения на обмотку катушек 2 в рабочем канале 3, заполненном жидким металлом, создается бегущее магнитное поле, под действием которого жидкий металл перемещается вдоль канала. Внутренний магнитопровод 6 и обечайка 5 нагреваются за счет потерь от вихревых токов. Охлаждение внутреннего магнитопровода 6 происходит через внутреннюю обечайку 5 перекачиваемым металлом. Углубление (вдавливание) продольного сварного шва 9 на обечайке 5 внутрь паза 7 на глубину h ≥ t, где t - толщина обечайки, играет роль компенсатора поперечных термических расширений. Благодаря такому конструктивному исполнению обечайки не образуется зазор между внутренней обечайкой и внутренним магнитопроводом, возникающий обычно за счет разности коэффициентов линейного расширения, и обеспечивается плотное прилегание обечайки к магнитопроводу внешнего давления в канале, которое всегда больше, чем внутреннее давление внутри сердечника. Это повышает надежность работы сердечника и в целом насоса.

Для уменьшения неоднородности немагнитного зазора по азимуту паз после углубления обечайки заполняют ферромагнитным материалом (электротехнической сталью) или зашихтовывают тонкими прутками из ферромагнитной стали. Поскольку обечайка продольным швом углублена в паз на небольшую глубину, то это оказывает незначительное влияние на однородность магнитного поля по азимуту.

Кроме того, для уменьшения влияния неоднородности зазора, вызванного незначительным углублением обечайки в паз, на течение жидкого металла в канале, паз располагается в зоне максимума профиля скорости, т. е. диаметрально противоположно (сдвинут на 180^о) относительно выводных концов катушек обмотки возбуждения, в зоне которых формируется минимум профиля скорости. При этом проходит стабилизация течения, уменьшаются перетоки жидкости и снижаются колебания выходных параметров насоса - расхода и давления, - что в свою очередь приводит к уменьшению вибрации насоса, т. е. повышению надежности его работы. Поскольку обечайка выполняется сварной, то это уменьшает трудоемкость изготовления сердечника и в целом насоса, так как отпадает необходимость вытачивать тонкостенную обечайку толщиной 1-1,5 мм из толстостенных труб с применением сложной технологической оснастки и обеспечивать ее посадку на внутренний магнитопровод. Это особенно важно при изготовлении насосов на большие расходы с диаметром сердечника ≈ 1 метр и более. (56) Глухих В. А. , Тананаев А. В. , Кириллов И. Р. Магнитная гидродинамика в ядерной энергетике. М. : Энергоатомиздат, 1987, с. 195-200.

Алексеев Р. А. и др. Индукционный электромагнитный насос для реактора БОР-60. Электротехника, N 7, 1983, с. 75.

Изобретение относится к МГД-технике, в частности к усовершенствованию цилиндрических линейных индукционных насосов, и может использоваться для перекачивания жидкокристаллических теплоносителей в контурах атомных станций. Целью изобретения является повышение надежности. Насос содержит наружный магнитопровод 1 с обмоткой в виде дисковых катушек 2, канал 3, внутренний магнитопровод 6. Внутренняя обечайка 5 сварена из листового материала. Продольный шов углублен в паз, выполненный во внутреннем магнитопроводе 6, так что обеспечивается компенсация поперечных термических расширений и плотное прилегание обечайки 5 к магнитопроводу 6. 3 ил.

ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ ЛИНЕЙНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ НАСОС , содеpжащий индуктоp с обмоткой в виде двухpядных дисковых катушек, внутpенний магнитопpовод и кольцевой канал, обpазованный внутpенней и наpужной обечайками, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, на наpужной повеpхности внутpеннего магнитопpовода выполнен пpодольный паз, внутpенняя обечайка изготовлена сваpной таким обpазом, что пpодольный сваpной шов pасположен в пазу магнитопpовода на глубине не менее толщины внутpенней обечайки, а свободное пpостpанство паза заполнено феppомагнитным матеpиалом, пpи этом паз pасположен диаметpально пpотивоположно по отношению к выводным концам дисковых катушек обмотки индуктоpа.