Магнитогидродинамический дроссель Советский патент 1979 года по МПК H02N4/20 

1

Изобретение относится к устройстваМ для регулирования расхода электропроводящих сред. Дроссель может быть использован для регулирования расхода (скорости) электропроводящих теплоносителей в ядерной энергетике, например в жидкометаллических контурах атЬмннх электростанций с реакторами на быстрых нейтронах, в установках для транспортировки и распределения жидких металлов, а также для других технологических целей.

Известно магнитогидродинамическое (МГД) устройство основными узлами которого являются металлотракт (канал), обмотки, магнитная система l, Работает это устройство в режиме регулятора расхода (МГД дросселя) следующим образом. При движении электропроводящей среды в постоянном или переменном магнитном поле 8. .ней индуцируется ЭДС, под действием которой по электропроводящей среде текут токи, зг1мыкающйеся в зависимости от конструкции канала - по самой электропроводящей среде, по специальным токозамыкающим устройствам (шинс1М) либо по стенкам канала, взаимодействие

индуцированных в электропроводящей среде токов и магнитного поля вызывает торможение движущейся среды. Регулирование расхода в таком устройстве осуществляется изменением величины электрического тока в обмотке возбуждения.

В режиме дросселя наиболее перспективно использование МГД устройств,

О у которых для индуцированных токов выполняется условие идеального короткого замыкания, то есть grad 0. К таким устройствам относятся устройства с каналами

5 кольцевого сечения, магнитная система и обмотка возбуждения которых охватывает металлотракт с цилиндрической наружной стенкой . ,

Существенным недостатком таких

Q МГД устройств с естественным охлаждением обмотки возбуждения жидким металлом, протекающим в металлотракте, является то, что из-за различных технологических и конструктивных зазоров между магнитной системой и металлотрактом, магнитной системой и обмоткой возбуждения, обмоткой возбуждения и метгшлотрактом температура обмотки возбуж дения всегда выше, чем температуpa жидкого металла на 50-120С. Это приводит к тому, что уже при температуре жидкого металла на 50120С ниже, чем допустимая температура обмоточных проводов, приходится применять принудительное охлаждение (жидкостное или воздушi oe) , что является причиной усложнения, снижения надежности и удорожания устройства.

Известен также МГД дроссель, содержащий металлотракт с цилиндрической наружной стенкой. Магнитную систему и обмотку возбуждения, охватывающие металлотракт u4j.

Недостатком данного устройства с естественн лм охлаждением обмоток жидким металлом, протекающим в металлотракте и имеющим температуру Ниже, чем допустимая температура омоткИ, является то, что существующее охлаждение недостаточно эффективно при работе в обычных условия и практически не допускает эксплуатации в условиях вакуума.

Целью изобретения является увеличение эффективности охлаждения обмотки возбуждения жидким металлом, протекающим в металлотракте и имеющим температуру ниже, чем допустимая температура обмотки.

Указанная цель достигается тем, что наружная стенка металлотракта снабжена рядом металлических кольцевых элементов, между которыми расположена обмотка возбуждения

на чертеже представлен предлагаемый МГД Дроссель. .

МГД дроссель содержит прямоточный металлотракт кольцевого сечени образованный внутренним ферромагн1иным сердечником 1 и цилиндрической наружной стенкой 2, наружный ма;гнитопровод, состоящий из полюсов 3 и ярм 4, кольцевые элементы 5, обмотку 6. Кольцевые элементы выполнены медными и приварены к наружно стенке металлотракта, т.е. представляют с ней единое целое. Обмотка наматывается непосредственно меду кольцевыми элементам и компаундИруётся.

Предлагаемый МГД дроссель работает следующим образом.

Поток жидкого металла движется через прямоточный металлотракт. При подаче тока вкатушку возбуждения в Тгеталлотракте, расположенном в зазоре между полюсами магнитной системы и внутренним ферромагнитньм сердечником, возникает радиальное магнитное поле. Поток жидкого металла пересекает радиальное магнитное поле , и в нем под действием ЭДС протекают кольцевые токи, взаимодействие которых с магнитным полем создает электромагнитную силу, направленную навстречу потоку и 5 тормозящую его. В процессе работы дросселя обмотка возбуждения нагревается и ее тепловые потери через кольцевые элементы передаются в жидкий металл, а также частично (с наружной поверхности катушки) в окружающую среду.

Формула изобретения

Магнитогидродинамический дроссель, содержащий металлотракт с цилиндрической наружной стенкой, магнитную систему и обмотку возбуждения, охватывающие металлотракт, отличающийся

0 тем, что,с целью увеличения эффективности охлаждения обмотки возбуждения жидким металлом, проте, кающим в металлотракте и имеющим температуру ниже, чем допустимая

5 температура обмотки, наружная

стенка металлотракта снабжена рядом металлических кольцевых элементов , между которыми расположена обмотка возбуждения.

Q Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 180313, кл. В 22 D 11/10, 1966.

2.Авторское свидетельство СССР 290386, кл. И 02 N 4/20, 1971.

5 3, Авторское свидетельство СССР № 494835, Лл. Н 02 N 4/20, 1975.

4. Авторское свидетельство СССР № 550227, кл. В 22 D 11/10, 1977.

х