Цилиндрический линейный индукционный насос Советский патент 1982 года по МПК H02K44/06 

(54) ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ ЛИНЕЙНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ НАСОС

Изобретение относится к области магнитогидродинамической (МГД) техники, в частности к усовершенствованию линейных индукционных электромагнитных насосов, предназначенных для перекачивания жид- 5 кометаллических теплоносителей в коитурйх атомных электростанций с реакторами на быстрьтх нейтронах, исследовательских жидкометаллических контурах, металлургии, а также для других технологи- 10 ческих целей.

Известен ряд конструкций цилиндрических индукционных насосов 1, основными узлами которых являются линейный индуктор, содержащий трехфазную обмот- 15 ку, и кольцевой ка1нал, аб|ра:зова«ный иоаксиально расположенньши тонкостенными цилиндрами.

Обмотка индуктора создает бегущее вдоль канала поле, при взаимодействии 20 которого с индуцированными в жидком металле токами появляются электромагнитные усилия, обеспечивающие перемеще«ие жиджопо металла в канале насоса. Для повышения давления, развиваемого насо- 25 сом, и его КПД в ряде конструкций используют установку электропроводящих перегородок в активной зоне канала.

Известен линейный электромагнитный насос 2, содержащий индуктор продольно 30

бегущего поля, канал которого продольными электропроводящими перегородками разделен на элементарные каналы, снабженные на выходе для выравнивания давления между ними дросселирующими органами и системой их управления. Недостатком этой конструкции является сложность устройства перегородок, обеспечивающих /герметичность соседних элементарных каналов, сложность устройства дросселирующих органов. Введение дросселирующих органо1в в проточный тракт приводит к увеличению его гидравлического сопротив.ления и снижению энергетических показат.елеи насоса.

Известна конструкция цилиндричестсого линейного индукционного насоса 3, в котором кольцевой канал снабжен продольными электропроводящими перегородками из материала, имеюгцего большую электропроводность, чем перекачиваемый металл. За счет ЭДС, индуктируемой в них бе гущи1м полем, можно повысить давление, развиваемое насосом. Данный электромагнитный насос является наиболее близким по технической сущности к изобретению.

Недостатком указанного устройства является то, что использованная в нем конструкция канала с перегородками повышает давление, но не устраняет колебаний расхода и давления при больших параметрах электромагнитного взаимодействия. ,,. .7 В линейных индукционнйХ tfacocax при магнитных числах Реййольдса профиль cKOpocira токопроводящей жид КОСТИ становится неоднородным; В результате насос работает неустойчиво, возникают колебаний ДаВЛЫИя и расхода, что приводит К появлению значительных вибраций/контура и является Недопустимым при эксплуатации насосов, например, в основных контурах быстрых реакторов. Цельюизобретения является повышение эффективности путем устранения неустойчивости работы насоса, выражающейся в наличии колебаний давления и расхода при больших параметрах электромагнитного взаимодействия. Цель достигается тем, что в предлагаемом цилиндрическом линейном йндукци бннбмнасосе, содержащем индуктор с Tip ех фа зной о б MIOTKOU и л1И:нейн ы и wp л ьцевой йаяал с элекиройроводящнади пер-егородкайй,которые выполнены в виде дискретно расположенных элементов многозаходной винтовой линии с тангенсом угла наклона, равным отношению средней длины окружнести канала к активной ДЛйне индуктора.V На фиг. 1 изображен продольный разрёз электромагнитного насоса. Насос содержит индуктор, на активной длине г, . п KoTOipom уложена трехф.азна,я -рбмотка 1 (Ра - Чйсло пар полюсов, t - полюсное деление) и прймотомный канал кольцевого сечений 2, снабжёйный иайрШлйЮМйИ лё«1 опрб1ВоДяЩйМй переГбродкам(и 3. , Устайбвка перегородок в сечении кайада показана на фиг.5. На фиг. 3 по IasiM развёртка кайала со схемой устайЪвШ йаправлйЮЩйх: перегородок 3. При включении насоса обмотка индуктора создает бегущее поле, под действием которого на перекачиваемый металл дейetsyet усйл№ в нап рЙвлёН1Й дайжения ПОЛИ - вдоль ОСИ канала. При устайовке перегородрк по предлагаемой схеме происходит SaKpyfKa потока перекачиваемого металла относительно продольной оси каиала. Каждый элемент жидкости, двигаясь от входа к выходу насоса в направлении, указанном стрелками на фиг. 3, последовательно пройдет все точки по периметру канала, что обеспечит выравнивание скорости. Устайовка перегородок по предлагаемому Методу позволит восстановить однородность профиля скорости по периметру канала, устраиить колебания расхода к давления и эксплуатировать насос при более Высоких технико-экономических показателях. Формула изобретения Цилиндрический линейный индукционный насос, содержащий индуктор с трехфазной обмоткой и Линейный кольцевой канал с элекиротгровояящгами гаврегарояками, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем устранения неустойчивости работы насоса, выражающейся в йаличии колебайий расхода и давлейия при больших параметрах электромагнитйого взаимодействия, электрОпроводяЩйе перегородки выполйены в виде Дискретно расположепйых элементов многозаходной винтовой линии с тангенсом угла наклона, по крайней мере равным отношению средней длины окружности канала к активной длййв индуктора. , - - .- -.. . . г .;--..,,:,/- ; ; - V ,rf, 4 . I -i ; Источиики информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Баранов Г. А.; Глухих В. А., Кириллов И. Р. Расчет и проектирование индукционных МГД-машйй с жйдкометаллйческим рабочим телом. М., Атомиздат, 1978. 2.Авторское свидетельство СССР № 436422, кл. И 02 N 4/20, 1974. 3.ABTOpiCKoe свидетельство СССР № 175824, кл. Н 02 N 4/20, 1964 (прототип). f

/ / /

/ У XX

( 2

X

x

j « j A I

г. J