Линейный индукционный насос

(51) 5 Н 02 и) 2639383 06 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ сос содержит внутренний сер магнитопровод с обмоткой В тановлены продольные перего длину магнитопровода с отвеородок во второй половине к илизацию неоднородности при параметре электромагнитн й 51 и, следовательно, умень изанных с перестройкой профиля стаб 1(57) Изобретение относится к Мности к усовершенствованию линых насосов, и может быть испокачивания жидко металлическиЦелью изобретения является по ко В.П, ОСв част- дукцион- пересит елей.Д НаА.П.; Остапе ННЫЙ НАС ГД - технике, нейных ин льзовано дл х теплоно вышение КП дечник и наружныи рабочем канале усродни, выходящие за рстиями. Наличие пеанала обеспечивает профиля скорости ого взаимодействияшение потерь, свяскорости. 3 ил.сопротивление кольцевым токам в жидком металле. Для уменьшения этого влияния на 55 кольцевые токи в перегородках имеются отверстия, площадь живого сечения которых уменьшается от середины к концу магнитопровода, Отверстия могут иметь различную форму: круглую, квадратную и т.д. При таИзобретение относится к области МГД- техники, в частности к усовершенствованию линейных индукционных насосов. Оно может быть использовано для перекачивания жидкометаллических теплоносителей в контурах атомных электростанций с реакторами на быстрых нейтронах, а также для других технологических целей,Целью изобретения является повышение КПД,На фиг. 1 показан продольный разрез цилиндрического линейного индукционного насоса; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - общий вид перегородки, устанавливаемой в канале насоса,Насос содержит наружный магнитопровод 1, в пазах которого уложена трехфазная обмотка 2 возбуждения, рабочий канал 3, сердечник 4 внутреннего магнитопровода с входным 5 и выходным б обтекателями, В рабочем канале 3 установлены продольные перегородки 7, выходящие за длину магнитопровода с отверстиями 8, В случае расположения выходного обтекателя вплотную к магнитопроводу продольные перегородки вне магнитопровода располагаются в кольцевом диффузоре, образованном выходным обтекателем и наружной стенкой канала,При включении напряжения на обмотку 2 насоса в канале 3, заполненном жидким металлом, создается бегущее магнитное поле, под действием которого жидкий металл перемещается вдоль оси канала, Жидкий металл поступает из трубопровода к входному обтекателю 5, в активную зону канала 3, проходит между продольными перегородками 7, огибает выходной обтекатель б и поступает в трубопровод. Известно, что профиль скорости токопроводящей жидкости в канале при параметре электромагнитного взаимодействия Вп 1 имеет неоднородный характер, причем развитие неоднородности происходит от входа к выходу, и максимальную неоднородность профиль скорости. имеет на выходе. В связи с этим и стабилизация его с помощью продольных перегородок необходима в этой зоне, т.е. на второй половине длины канала по ходу движения потока, Поскольку материал перегородок, как правило. имеет электропроводность меньше, чем электропровод- ность перекачиваемого металла, то ихустановка в канале несколько увеличивает 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ком конструктивном исполнении перегородок в середине машины, где профиль скорости еще достаточно однороден, влияние перегородок на течение и токи будет невелико, поскольку и перегородках имеются отверстия и кольцевые токи могут замыкаться через жидкий металл в них. По мере приближения к выходу из индуктора профиль скорости приобретает все более неоднородный характер и влияние перегородок на стабилизацию течения становится все более существенным, так как площадь отверстий в них уменьшается и сходит на нет в конец инжектора, На выходе за магнитопроводом индуктора перегородки не имеют отверстий. Поэтому крупномасштабные вихри течения, имеющие место на выходе канала, разбиваются на ряд мелких вихрей продольными перегородками, происходит их гашение и стабилизация течения эа счет сил турбулентного трения.Изменение структуры потока в канале, в активной зоне и на выходе насоса влияет и на интегральные характеристики машины - на потребляемую и выходную мощность, развиваемое давление, За счет получения более однородного профиля скорости в канале умен ьшаются дополнительные джоулевы потери мощности, связанные с неоднородностью и перестройкой профиля скорости. Снижение потребляемой мощности за счет этих потерь ведет к повышению КПД насоса. Длина перегородок за индуктором выбирается по соотношению Ь 25 бг, где дг - гидравлический диаметр канала, На этом участке происходит гашение и стабилизация течения мелкомасштабных вихрей продольными перегородками, так как для стабилизации течения, как известно из гидродинамики, поток должен пройти не менее 5 гидравлических диаметров, Для каналов цилиндрических линейных индукционных насосов характерно неравенство 2 лгср Ь, где т,р - средний радиус канала, Ь - высота канала и бг = 2 п, Высота канала в электромагнитных насосах на расходы от 100 до 1500 м /ч составляет п=10 - 20 мм, Следовазтельно, длина перегородок за индуктором будет составлять от 100 до 200 мм, Площадь живого сечения всех отверстий в перегородке выбирается не превышающей половину площади живого сечения перегородки. находящейся в зоне магнитопровода, поскольку с увеличением площади, занимаемой отверстиями в перегородке, снижаются эффективность стабилизации течения и механическая прочность перегородки.Стабилизация течения с помощью продольных перегородок подтверждена экспе1639383 риментально, На насосе ЦЛИН - 3/150 было проведено измерение профиля скорости на выходе канала без перегородок и с семью перегородками, установленными согласно предлагаемому техническому решению, Канал имел высоту имм, индуктор имел длину=900 мм, длина перегородок в зоне индуктора 1 лл=450 мм, общая площадь отверстий в перегородке составляла 17 О/, от площади сечения перегородки в зоне индуктора. перегородки выходили за зону индуктора на длину 1 пг=5 дг=5 2 л=5 2 12=120 мм,установка перегородок позволяет при одной и той же допускаемой Величине неоФормула изобретения ЛИНЕЙНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ НАСОС, содержащий магнитопроводы с обмоткой и продольные электропроводящие перегородки, разделяющие канал на ряд подканалов, отличающийся тем, . что, с целью повышения КПД, электропроводящие перегородки расположены в канале на выходе насоса, длина их в активной зоне канала под магнитопроводом равна половине магнитопровода, а вне магнитопроводнородности потока ЛЧ/Ч увеличить ЙБ в 1,5-1,8 раза.Следует отметить, что установка продольных перегородок, кроме повышения 5 эффективности насоса, позволяет увеличить жесткость и, следовательно, надежность тонкостенного канала, Канал с перегородками хорошо выдерживает внешнее давление при вакуумировании контура 10 перед его заполнением.(56) Авторское свидетельство СССР М 436422, кл. Н 03 К 44/06, 1974,Авторское свидетельство СССР 15 М 1109005, кл. Н 02 К 44/06, 1983. да длина их составляет не менее 5 гидравлических диаметров канала, причем перегородки в активной зоне канала имеют поперечные отверстия, площадь живого сечения которых уменьшается от середины к концу магнитопровода, а суммарная площадь живых сечений всех отверстий не превышает половины площади живого сечения перегородки, находящейся под магнитопроводом,, 1639383 Внутри цндуктора 8 Яа аидувмр Составитель Е.Ефим Техред М.Морге нтал Редактор Н,Кол Корректор А,Мотыль Тираж Подписн НПО "Поиск" Роспатента 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5