Магнитогидродинамический дроссель Советский патент 1980 года по МПК B22D39/00 

Изобретение, относится к цветной металттургии и, в частности, касается усовершенствований конструкций магнитогидродинамического дросселя, преднааначе ного для бесконтактного регулирования скорости истечения низкотемпературных слабопроводящих сред и используемого преимущественно в установках непрерью- ной разливки металла. Устройства данного типа могут быть использованы также для управления расходом потоков в жидко металлических энерЯетических установках. Известен м агн итогид родин амич ее кий дроссель, состоящий из токонепроводяшег металлопровода, имеющего кольцдаые про точки со стороны внутреннего диаметра, и магнитной системы, создающей перпендикулярное к оси металлопровода постоян ное магнитное поле. В кольцевых проточках размйцены кольца-вкладьпиы из дросселируемого металла 1. Недостатками устройства являются сравнительно небольшой диапазон регулир вания расхода и низкие эксплуатаиионньге характеристики. , Известен магнитогидродинамический дроссель, представляющий полость, расположенную между .полюсами магнита, к ториам которой по ходу металла подключены электроды для подвода электрического тока 2. Однако у этого дросселя сравнительно небольшой диапазон регулирования расхода слабопрсеод1шшх сред и низкие эксплуатационные характеристики. Цель изобретения - разработка такой конструкции дросселя, которая обеспечивает расширение диапазона регулирования расхода слабопроврдящих сред. Поставленная цепь достигается тем, что в корпусе дросселя для регулирования расхода слабопроводящих сред, содержащ го магнитную систа у с перпендикулярным оси корпуса магнитным полем, и на входе выходе корпуса электроды, соединенные с источником тока, устансжлен ряд поперечных перегородок с соосно расположенными в них отверстиями

Кроме того, дпя малых, расходов магнитная система выполнена в виде С-образ ного магнита, а перегородки установлены так, что ось отверстий максимальна приближена к рабочей поверхности одного из Полюсов магнита, а дпя больших расходов магнитная система выполнена в виде кольцевого индуктора, а перегородки снабжены ферромагнитными сердечниками и, по мень шей мере, несколькими отверстиями, расположенными у стенок -корпуса.

Предлагаемая конструкция МГД-дроссепя обеспечивает за счет введения в код пус поперечных перегородок с отверстиями расширение диапазона регулирования расхода токопроводятцих сред и повышение эксплуатационных характеристик, а именно повышение эффективности регулирования.

На фиг. 1 изображен общий вид дроссепя, продольный разрез,- на фиг. 2 дроссель с С-образной магнитной системой , поперечный разрез; на фиг. 3 дроссель с кольцевым индуктором, продольный разрез,- на фиг. 4 - то же, с сов падением осей отверстий в перегородках и патрубков.; на фиг. 5 - разрез А-А на фиг. 3.

Дроссель представляет собой корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками. На входе и выходе корпуса смонтированы электроды 4, подключенные к источнику питания. Корпус расположен в зоне дейст вия перпендикулярно направленного к его оси магнитного поля магнитопровода 5 с обмоткой 6. Магнитопровод может быть выполнен в виде С-образного магнита постоянного тока (при малых диаметрах корпуса дросселя) либо в виде кольцевой магнитной системы с внутренней проточкой для укладки обмотки (при больших диаметрах корпуса дросселя). В последнем случае внутри корпуса по его оси расположен ферромагнитный сердечник 7., Внутри корпуса встроены вертикальные поперечные перегородки 8, снабженные, по меньшей мере, одним отверстием 9. Все отверстия 9 в перегородках 8 расположены соосно и размещены в непосредственной близости от стенок корпуса 1.

В случае использования С.-образной магнитной системы ряд отверстий 9 должен быть расположен в непосредственной близости от.плоскости полюсов магнита. В случае использования кольцевой магнитной системы ряды отверстий 9 расположены по окружности вблизи стенок корпуса

1. Оси отверстий в перегородках могут либо совпадать с осью патрубков входа и выхода металла либо быть смещенньпу1и относительно их. Целесообразно диаметр корпуса выполнять в два-четыре раза превышающим диаметр патрубков, а расстояние между перегородками и диаметр отверстий в них выполнять равньши Не менее 1/41/5 диаметра подводящих патрубков.

Устройство работает следующим образом.

При подключении электродов к источнику тока по жидкому металлу, находящемуся в металлотракте 1 дросселя, проходит в продольном направлении электрический ток. При взаимодействии его с магнитным полем, образованнык-г магнитной системой 5, в жидком металле возникает электромагнитная сила, создающая однонаправлен-ный градиент давления в жидкости. Под действием указанной силы жидкий металл начинает вращаться в полостях между перегородками 8. При своем вращении он пересекает основной транзитный, поток металла, проходящий по отверстиям 9 перегородках 8. Взаимодействие вращающихся потоков в полостях с основным потоком металла приводит к торможению последнего и уменьшению его расхода по выходе из металлотракта дросселя.

В варианте конструкции с кольцевой магнитной системой создающей знакопеременное по длине радиальное магнитное поле, электромагнитная сила на входе и выходе металлотракта дросселя закручивает металл в противоположных направпенияпс что дополнительно повышает эффективность дросселирования основного потока.

Формула изобретения

1.Магнйтогидродинамический дроссель для регулирования жидкого металла, содержащий корпус с патрубками, магнитную систему, создающую перпендикулярное оси металлопровода магнитное пола, и на входе и выходе корпуса электроды, соединенные с ИСТОЧНИКОМ тока, отличаюш и и с я тем, что, с целью увеличения диапазона регулирежания расхода преимущественно слабрпроводящих сред, в корпусе установлен ряд поперечных перегородок в каждой из которых выполнено, по меньшей Мере, одно отверстие, причем все от верстиЯ в перегородках расположены соосно.

2.Дроссель по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с цепью регулировки

преимущественно расходов, магнит ная система выполнена в виде С-обрааного иагнита, а перегородки установлены так, что ось отверстий, паралпепьна и максимально приближена к. рабочей поверхности одно- s го из полюсов магнита.

3. Дроссель по п. 1, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью регулировки преимущественно больших расходе, магнитная система выполнена в виде кольцевого Ю

индуктора, а перегородки снабжены ферромагнитными сердечниками.

Источники информации, принятые во внимание при -экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР М9 4О1097, кл. В 22 D 39/ОО, 1973.

2.Патент Франции № 1496169, кл. Ь 22 и 39/ОО, 1967.

5 А

4 J

Фиг.