ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ НАСОС ДЛЯ ПОДЪЕМА МЕТАЛЛОВ, НАХОДЯЩИХСЯ В ЖИДКОМ СОСТОЯНИИ, И ЭЛЕКТРОЛИТОВ Советский патент 1928 года по МПК F04F11/00 

На фиг. 1 чертежа изображен продольный разрез и на фиг. 2, 3 и 4 - три формы поперечных сечений предлагаемого насоса. На фиг. 5 изображена схема обмотки.

Предлагаемый насос основан на принципе индукционного воздействия движущихся магнитных полей непосредственно на нагнетаемую жидкость, в массе которой индуктируются вихревые токи (замкнутые, а потому не вызывающие явлений электролиза), указанные пунктиром на фиг. 2-4, которые (вихревые токи), взаимодействуя с полюсами движущихся вдоль насоса магнитных полей, увлекают жидкость вслед за полями (явление Феррариса); при наличии же препятствия эффект выразится нагреванием жидкости и созданием напора. Таким образом, имеется в виду выполнять предлагаемым насосом одновременно две функции: нагнетание жидкости и большее или меньшее подогревание ее, что даст возможность применять этот насос для подачи в формы или временные хранилища расплавленных легкоплавких металлов, при попутном их подогревании. Насос предназначается, например, для применения: в словолитном деле, полиграфической промышленности, при заливании баббитом подшипников на автозаводах, а также при массовом литье изделий из олова, свинца, цинка, их сплавов и т.д. Кроме этого, насос предназначается для нагнетания ртути (например, при электровакуумном производстве) и электролитов. Для нагнетания металлов в расплавленном состоянии, насос должен выдерживать температуру близкую к 1000°; рекомендуется применить асбестовую изоляцию для проводников обмоток, при чем необходимо ее защитить от разрушающего действия протекающего металла или огнеупорной непроницаемой для металла футеровкой, или выложить слюдой все те поверхности магнитопроводов, на которых имеются пазы с проводниками обмоток.

На фиг. 1-4 изображен предлагаемый насос трех форм поперечных сечений: круглой, шести- и четырехугольной, все с двумя «сферами действия», число которых может быть и иным, в зависимости от требуемой производительности или иных специальных условий.

Насос состоит из наружной железной трубы 1, свинченной болтами при помощи продольных отогнутых кромок и поперечных, не указанных на чертеже, фланцев, а эти последние дают возможность составлять насосы любой длины из многих, более или менее, коротких элементов. Внутри трубы, во всю ее длину, укреплены концентрически несколько (на чертеже три) труб (магнитопроводов) 2, набранных, например, из полос трансформаторного железа, при чем наружная имеет толщину вдвое меньшую, чем все остальные и лишена обмотки, внутренние же трубы на своей внешней боковой поверхности снабжены кольцевыми прямоугольного сечения пазами (предпочтительно делать эти пазы закрытыми, т.-е. круглого сечения), в которых уложена обмотка 3, выполненная по схеме фиг. 5, т.-е. с последовательным соединением всех секций a, b и c и замыканием накоротко трех концов для осуществления звезды. Между магнитопроводами оставлена полость (кольцевое пространство) 4, в которой и движется нагнетаемый расплавленный металл или электролит, в массе которых протекают вихревые токи, указанные пунктиром на фиг. 2-4. Для скрепления системы между магнитопроводами помещены распорки 5 из фарфора, карборунда или т.п. вещества. Эти распорки (шести- и четырехугольной конструкции) расположены по углам и состоят, каждая, из нескольких кусков, что и указано различной штриховкой в клеточку.

Обмотка насоса через пусковой реостат присоединяется к сети трехфазного тока, при наличии которого вдоль насоса будут протекать магнитные поля, мгновенное положение которых и их взаимное направление указаны пунктиром на фиг. 1. Регулирование действия насоса осуществляется изменением частоты трехфазного тока, что вызывает необходимость иметь регулируемый умформер; регулирование же подогрева достигается путем изменения сечения выпускного отверстия насоса; если последнее закрыть полностью, то весь эффект выразится нагреванием заключенного в полостях насоса металла и созданием напора.

В случае трехфазного тока регулируемым умформером может служить обыкновенный асинхронный мотор трехфазного тока с обмотанным якорем (ротором), к щеткам которого и присоединяют обмотку насоса. В этом случае, давая то или иное число оборотов мотору, хотя бы путем изменения внешней «механической» нагрузки, получают в цепи ротора-насоса ту или иную частоту трехфазного тока. Это удобно для получения весьма низких частот порядка 5-10 периодов в сек., ибо асинхронный двигатель имеет устойчивое число оборотов лишь вблизи синхронизма. Указанное обстоятельство согласуется с условиями работы насоса, так как для последнего выгоднее применять весьма низкую частоту, вследствие низких допустимых скоростей жидкого металла.

1. Электрический насос для под′ема металлов, находящихся в жидком состоянии, и электролитов, характеризующийся применением концентрически расположенных, выполненных из ферромагнитного материала, труб 2, образующих полости 4, служащие для заполнения нагнетаемым веществом и снабженных на своих внешних поверхностях пазами, в которых уложена обмотка 3 многофазного тока, выполненная таким образом, чтобы она могла создавать прямолинейно движущиеся магнитные поля, при чем внешняя труба 2 лишена пазов и стенкам ее придана меньшая толщина, чем толщина стенок других труб (фиг. 1, 2, 3 и 4).

2. При охарактеризованном в п. 1 насосе применение скрепляющих трубы 2 распорок 5, выполненных из фарфора, карборунда или т.п. вещества.