Магнитогидродинамический дроссель Советский патент 1977 года по МПК B22D11/115 

1

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам для регули-рования расхода металла иа установках непрерывной разливки.

Известен электромагнитный стопор, содержащий металлотракт с сердечником я электромагнитную систему, охватывающую металлотракт.

Основным недостатком известного устройства является большая размагничивающая «реакция якоря, т. е. уменьшение величины первичного магнитного поля электромагнита, создающего эффект торможения, вторичным полем, наведенным индуцированными токами, образующимися при взаимодействии потока с первичным магнитным полем.

Влияние «реакции якоря приводит к резкому падению эффективности работы дросселя при больщих числах Рейпольдса и больших расходах норядка 100 . В существующих МГД-регуляторах расхода проблема «реакции якоря не решена, поэтому при больш1их числах Рейнольдса и больших расходах эти устройства малоэффективны.

Предлагаемый дроссель снабжен полусферИческой заглушкой, стаканом и токопроводящей перегородкой, цричем полусферическая заглушка, установленная на торце металлотракта, соединяет внешнюю стенку металлотракта с сердечником; стакан, размещенный в

кольцевой полости металлотракта, разделяет его на два последовательно связанных канала - внешний н внутреннпй; сердечник выполнен со сквозным центральным отверстием, соединенным с внутренним каналом металлотракта, а во внешнем ка-нале установлена токопроводящая перегородка. Это позволяет повысить эффективность торможения токоироводящих сред при больших числах Райнольдса.

На фиг. 1 показан описываемый дроссель; па фиг. 2 - то же, разрез по А-А на фиг. 1.

Магнитогидродинамический дроссель содержит металлотракт 1, образованный трубопроводом 2 и сердечпнком 3, и магнитную систему, oxвaтывaюи yю металлотракт. Трубопровод заглу1не1 с одного конца заглунькой 4, имеющей фор.му полусферi i, а к другом его конце находится стакан 5, разделяющий металлотракт на два последовательно соединенных канала 6 и 7. Сердечник 3 выполнен с осевым отверстием 8,сообщаемым с внутренним каналом 7. Во внешнем канале 6 установлена токонроводящая перегородка 9. Размер нерегородки выбирается в зависимости от проводимости металла, индукции и ряда других иараметров с таким учетом, чтобы обеспечить равенство токов в каналах 6 и 7.

Магнитная система, охватывающая металлотракт 1, представляет собой кольцевой магнитопровод, между полюсами 10 и 11 которого размещена обмотка 12. Магнитная система выполнена так, что расстояние между полюсами 10 и И больше расстояния от -каждого из них до сердечника 3. Это обеспечивает поперечное магнитное поле в металлотракте 1 дросселя.

Дроссель работает следующим образом.

Поток жидкого металла поступает в металлотракт 1 и последовательно проходит каналы 6 и 7 металлотракта. При включении магнитной системы в зоне металлотракта возникает магнитное -поле, силовые линии которого замыкаются по контуру полюс 10-сердечник 3 - полюс 11, так как это расстояние короче, чем расстояние по контуру полюс 10 - 1ПОЛЮС 11. Таким образом, в металлотракте образуется радиально направленное магнитное поле. Поток жидкого металла пересекает радиальное магнитное поле и в нем вследствие явления электромагнитной индукции Наводят1ся токи, взаимодействие которых с полем создает электромагнитную силу, направленную навстречу потоку и тормозящую его. Магнитные поля, -возникающие вокруг индуцированных токов и пр-иводящ.ие к ослаблению поля электромагнита («реакция якоря) , компенсируются. Это происходит за счет того, что в металлотракте, состоящем из каналов 6 и 7, выравненных по сечению благодаря введению перегородки 9 и соединенных

последовательно, организуется движение потока с одинаковой по сечению скоростью и во взаимно-противоположных «аправлениях. В таком потоке индуцированные токи равны по величине и противоположны по направлению и поэтому магнитные поля этих токов вза имно исключаются.

Формула изобретения

Магнитогидродинамический дроссель, содержащий кольцевой металлотракт с ферромагнитным сердечником, образующим внутреннюю стенку металлотракта, и магнитную систему, охватывающую металлотракт, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности торможения токопроводящих сред при больших числах Рейнольдса, он снабжен полусферической заглушкой, стаканам и токолроводящей перегородкой, причем полусферическая заглушка, установленная на торце металлотракта, соединяет внешнюю стенку металлотракта с сердечником, стакан размещенный в кольцевой полости металлотракта, разделяет его на два последовательно соединенных канала - внешний и внутренний сердечник выполнен со сквозным центральным отверстием, соединенным с внутренним каналом металлотракта, а во внешнем канале установлена токопроводящая перегородка,

10