Электромагнитный насос Советский патент 1987 года по МПК H02K44/02 

Изобретение относится к металлургии, а именно к электромагнитным устройствам для перекачивания жидких металлов и сплавов, например, на основе магния.

Известен электромагнитный насос, содержащий разомкнутый магнитопровод и канал, к которому в поперечном его оси направлении подводится ток.

Недостатком этого устройства является то, что полюса магнитопровода расположены асимметрично относительно оси канала под углом к активной зоне, где создается сила электромагнитного давления. Это приводит к неравномерному распределению индукции в магнитопроводе, насьпце нию его участков, увеличению потерь за счет полей рассеяния и искажению поля в активной зоне.

Эффективность работы этих устройств недостаточна вследствие потерь энергии из-за несоответствия направления движения потока металла с нап.равлением электромагнитных сил.

Наиболее близким к изобретению по, технической сущности является электромагнитный насос, содержащий прямой канал со средствами подвода тока и магнитопровод с полюсами и ярмом, уложенным вокруг канала.

Недостатком устройства является недостаточная эффективность работы из-за наличия между шихтованными полюсами и ярмом зазоров, расположенных перпендикулярно вектору индукции магнитного поля в магнитопроводе. В процессе эксплуатации этого насоса при температурах 700-900 С указанные зазоры увеличиваются вследствие окисления материала магнитопровода и термичес1Й)й деформации элементов конструкции. С увеличением зазора возрастают поля рассеяния, Бв шчина индукции резко уменьшается, распределение магнитного поля в канале между полюсами магнитопровода искажается и в результате насос не развивает давления, а вся проводимая энергия расходуется иа циркуляцию металла в канале .

Целью изобретения является повьш1ение эффективности работы насоса.

Эта цель достигается тем, что в известном электромагнитном насосе, содержащем прямой канал со средствами подвода тока и магнитопровод с полюсами и ярмом, уложенным вокруг канала, магнитопровод выполнен из двух одинаковых разомкнутых элементов, которые соприкасаются боковыми поверхностями полюсов, а замыкающие их ярма расположены по разные стороны от оси канала, элементы магнитопровода выполнены в виде наборов изогнутых пластин с прорезью.

Зазоры между элементами, составляющими магнитопровод, расположены параллельно вектору индукции и не создают значительного магнитного сопротивления, полей рассеяния магнитного поля и искажения поля между полюсами.

На фиг.1 изображен электромагнитный насос, общий вид; на фиг.2 - то же, вид сверху.

Насос содержит плоский прямой канал 1 прямоугольного сечения, выполненный из нержавеющей стали, к узким боковым стенкам которого приварены средства подвода тока - электроды 2, соединенные с источником питания.

Канал 1 расположен между полюсами разомкнутого составного магнитопровода, ориентированными вдоль .оси канала к его входу.

Магнитопровод составлен из двух одинаковых элементов 3 и 4, т.е. элементарных разомкнутых магнитопроводов, соприкасающихся друг с другом боковыми поверхностями полюсов и расположенных симметрично относительно оси канала I. Зазор между элементами 3 и 4 расположен вдоль полюсов перпендикулярно широкой стенке канала 1.

Яремная часть составного магнитопровода расположена вокруг канала 1 и образована ярмами, которые соединяют полюса каждого из элементов 3 и 4 и отогнуты в разные стороны

от оси канала I.

Элементы 3 и 4 представляют собой

наборы пластин из сплава 49КФ с прорезью, ширина которой соответствует толпдане канала 1, а длина - длине полюсов составного магнитопровода. Пластины с прорезью изогнуты под

прямым углом так, что ребро изгиба перпендикулярно прорези.

Работа устройства заключается в следующем.

Канал 1 заполняют жидким металлом и подключают электроды 2 к источнику питания. По жидкому металлу, находящемуся в канапе 1 перпендикулярно его оси, начинает проходить ток. При 3 прохождении тока между полюсами разомкнутого магнитопровода в последнем возбуждается магнитное поле. Взаимодействие этого поля с током создает силу электромагнитного давле ния, приводящую жидкий металл в движение по каналу 1. В магнитопроводе магнитные линии поля проходят вдоль полюсов элементов 3 и 4 и по их ярмам огибают канал 1. На всем протяжении полюсов зазоры между элементами 3 и 4 параллельны вектору магнитной индукции и не оказь1вают влияния на распределение поля вдоль межполюсного зазора магнитопровода. Это относится и jf за зорам между пластинами наборных элементов 3 и 4. Поэтому изменение размеров зазоров за счет окисления и тепловой деформации элементов 3 и 4 чгнитопровода в процессе эксплуата94ции электромагнитного насоса практически не влияет на развиваемое насосом давление и производительность. Вместе с тем сохраняются преимущества составной конструкции магнитЬпровода в отношении удобства сборки, ремонта насоса и снижения потерь на вихревые токи. Испытания опытного образца электромагнитного насоса при перекачивании сплавов на основе магния показали, что по сравнению с известным электромагнитным насосом, у которого увеличение зазора между составными частями магнитопровода до 2 мм приводило к снижению развиваемого давления до О и перегреву металла в канале, у этого устройства такое же увеличение зазора вызывало снижение давления не более, чем на 10%.

1. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ НАСОС, содержа1ций прямой канал со средствами подвода тока и магнитопровод. с полюсами и ярмом, уложенным вокруг канала, отличающийся тем, что, с целью повышения:: эффективности, arнитопровод выполнен из двух разомкнутых элементов, которые соприкасаются боковыми поверхностями полюсов, а замыкающие их ярма расположены по разные стороны от оси канала. 2. Насос по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что элементы магнитопровода выполнены в виде наборов нзогнутых пластин с прорезью. СО 00 00 О1 со