Магнитогидродинамический дроссель

Союз Советских Социалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 230481, Бюллетень Йф 15Дата опубликования описания 2304 81 511 М Кз Н 02 К 44/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий( 54 ) МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ ДРОССЕЛЬ Изобретение относится к устрой- ствам для регулирования расхода электропроводящих сред, Дроссель может быть использован для регулирования расхода (скорости) электропроводящих теплоносителей в ядерной энергетике, например в жидко- металлических контурах атомных 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 (13 . Работает это устройство в режиме регулятора расхода (МГД дросселя) следующим образом, При движении электропроводящей среды в постоянном или переменном магнитном поле в ней индуцируется ЭДС, под действием которой по электро- проводящей среде текут токи, замыкающиеся в зависимости от конструкции канала по самой электропроводящей среде, по специальным токо- замыкающим устройствам (шинам) либо по стенкам канала. Взаимодействие индуцированных в электропроводящейсреде токов и магнитного поля вызывает торможение движущейся среды.Регулирование расхода в таком устройстве осуществляется изменениемвеличины электрического токав обмотке возбуждения.В режиме дросселя наиболее перспективно использование МГД устройств,у которых для индуцированныхтоков выполняется условие идеальнОго короткого замыкания, то естьугайФ = О. К таким устройствам относятся устройства с каналами 15 кольцевого сечения, магнитная система и обмотка возбуждения которых охватывает металлотракт с цилиндрической наружной стенкой 2 Ы 31 .Существенным недостатком таких 2 О МГД устройств с естественнымохлаждением обмотки возбужденияжидким металлом, протекающим в металлотракте, является то, что из-заразличных технологических и конструк тивных зазоров между магнитной системой и металлотрактом, магнитнойсистемой и обмоткой возбуждения,обмоткой возбуждения и металлотрактом температура обмотки возбуж.дения всегда выше, чем температу674615 ра жидкого металла на 50-120 С. Это приводит к тому, что уже при температуре жидкого металла на 50- 120 ОС ниже, чем допустимая температура обмоточных проводов, приходится применять принудительное охлаждение (жидкостное или воздушцое), 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 (43.Недостатком данного устройства с естественнйм охлаждением обмоток жидким металлом, протекающим в металлотракте и имеющим температуру ниже, чем допустимая температура обмотки, является то, что существук- щее охлаждение недостаточно эффективно при работе в обычных условиях 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 сечения, образованный внутренним ферромагнитным сердечником 1 и цилиндрической наружной стенкой 2, наружный магнитопровод, состоящий из полюсов 3 и ярм 4, кольцевые элементы 5, об-, мотку б. Кольцевые элементы выполнены медными и приварены к наружной стенке металлотракта, т.е. представляют с неи единое целое. Обмотка наматывается непосредственно между кольцевыми элементами и компаундируется. Предлагаемый МГД дроссель работает следующим образом.Поток жидкого металла движется через прямоточный металлотракт. При подаче тока в катушку возбуждения в гметаллотракте, расположенном в зазоре между полюсамн магнитной системы и внутренним ферромагнитным 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 тормозящую его. Б 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 сцилиндрической наружной стенкой,магнитную систему и обмотку возбуждения, охватывающие металлотракт, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что,с целью увеличения эффективности охлаждения обмотки воз.буждения жидким металлом, протекающим в металлотракте и имеющимтемпературу ниже, чем допустимая 35 температура обмотки, наружнаястенка металлотракта снабжена рядом металлических кольцевых элементов, между которыми расположена обмотка возбуждения.4 О Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 180313, кл, Б 22 В 11/10, 1966.2. Авторское свидетельство СССРР 290386, кл, Н 02 И 4/20, 1971,3 Авторское свидетельство СССРР 494835, кл. Н 02 Б 4/20, 1975,4, Авторское свидетельство СССР9 550227, кл. В 22 3 11/10, 1977. 1 ИИПИ Заказ 3246/ираж 730 Подписное илиал ППП "Патент",