ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ НАСОС

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ НАСОС


RU (11) 2306659 (13) C1

(51) МПК
H02K 44/02 (2006.01)
F04F 11/00 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2007.09.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 2005141646/09 
(22) Дата подачи заявки: 2005.12.29 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.12.29 
(45) Опубликовано: 2007.09.20 
(56) Аналоги изобретения: RU 2052672 С1, 20.01.1996. SU 997586 A1, 07.04.1992. SU 313268 A1, 14.10.1971. SU 189688 A1, 01.01.1966. 
(72) Имя изобретателя: Денисов Сергей Анатольевич (RU); Долгих Вениамин Михайлович (RU); Хрипченко Станислав Юрьевич (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Департамент промышленности и науки Пермской области (RU); Институт механики сплошных сред Уральского отделения Российской Академии Наук (RU) 
(98) Адрес для переписки: 614013, г.Пермь, ул. Акад. Королева, 1, Институт механики сплошных сред УрО РАН 

(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ НАСОС

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в металлургии для перекачивания жидких металлов и сплавов. Целью изобретения является повышение производительности насоса. Для этого электромагнитный насос содержит канал насоса, входной и выходной патрубки, введены три П-образных магнитопровода и один замкнутый Ш образный магнитопровод с обмоткой, охватывающей его центральный стержень и подключенной к источнику тока. Канал насоса, в узле соединения с входным патрубком, выполнен с развлетвлением на два рукава, которые соединены вместе в узле соединения к выходному патрубку. Узел развлетвления охвачен П-образным магнитопроводом, а узел соединения охвачен двумя П-образными магнитопроводами, расположенными под углом не более 90 градусов друг к другу. Один рукав расположен в одном из отверстий Ш-образного магнитопровода, а другой рукав во втором отверстии этого магнитопровода, так чтобы канал насоса образовывал замкнутый электрический контур вокруг центрального стержня Ш-образного магнитопровода. Канал в местах узлов развлетвления и соединения выполнен прямоугольного сечения. 3 ил. 1 з.п. ф-лы. 



ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в металлургии для перекачивания жидких металлов и сплавов.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является электромагнитный насос, содержащий канал насоса, магнитопроводы, входной и выходной патрубки (Патент РФ №2052672, опубл. 20.01.1996).
Недостатком его является низкая производительность.
Предлагаемым изобретением решается задача повышения производительности насоса.
Для достижения указанного технического результата электромагнитный насос содержит канал насоса, магнитопроводы, входной и выходной патрубки, насос дополнительно снабжен тремя П-образными магнитопроводами и одним замкнутым Ш-образным магнитопроводом с обмотками, охватывающими его центральную часть и подключенными к источнику тока, причем канал насоса, в узле соединения с входным патрубком, выполнен с развлетвлением на два рукава, которые соединены вместе в узле соединения к выходному патрубку, причем развлетвление охвачено П-образным магнитопроводом, а узел соединения охвачен двумя П-образными магнитопроводами, расположенными под углом не более 90 градусов друг к другу, причем один канал расположен в одном из отверстий Ш-образного магнитопровода, а другой канал во втором отверстиий этого магнитопровода, кроме того, канал в местах расположения развлетвления и соединения выполнен прямоугольного сечения.
Отличительными признаками предлагаемого насоса от указанного выше известного, наиболее близкого к нему, являются следующие: насос дополнительно снабжен тремя П-образными магнитопроводами и одним замкнутым Ш-образным магнитопроводом с обмотками, охватывающими его центральную часть и подключенными к источнику тока, при этом канал насоса, в узле соединения с входным патрубком, выполнен с развлетвлением на два рукава, которые соединены вместе в узле соединения к выходному патрубку, причем развлетвление охвачено П-образным магнитопроводом, а узел соединения охвачен двумя П-образными магнитопроводами, расположенными под углом не более 90 градусов друг к другу, причем один канал расположен в одном из отверстий Ш-образного магнитопровода, а другой канал во втором отверстиии этого магнитопровода, при этом канал в местах расположения развлетвления и соединения выполнен прямоугольного сечения.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема насоса в разрезе, на фиг.2 - разрез по А-А фиг.1, на фиг.3 - разрез по Б-Б фиг.1.
Электромагнитный насос снабжен тремя П-образными магнитопроводами 1, 2, 3 и одним замкнутым Ш образным магнитопроводом 4 с обмотками 5, охватывающими его центральную часть 6 и подключенными к источнику тока (не показано). Канал насоса, в узле 7 соединения с входным патрубком 8 выполнен с развлетвлением на два рукава 9, 10, которые соединены вместе в узле соединения 11 к выходному патрубку 12. Рукава 9, 10 изогнуты по замкнутой траектории, например в виде эллипса. Развлетвление 7 охвачено П-образным магнитопроводом 1, а узел соединения охвачен двумя П-образными магнитопроводами 2, 3, расположенными под углом не более 90 градусов друг к другу, причем один канал 9 расположен в одном из отверстий 13 Ш-образного магнитопровода 4, а другой канал 10 во втором отверстиии 14 этого магнитопровода 4 таким образом, чтобы канал насоса образовывал замкнутый электрический контур вокруг центрального стержня Ш-образного магнитопровода. Канал в местах расположения развлетвления 7 и соединения 11 выполнен прямоугольного сечения.
Работа устройства заключается в следующем.
Канал заполняют жидким металлом. На обмотку 5 подается напряжение от источника питания переменного тока. В жидком металле, расположенном в замкнутом канале, образованном его рукавами 9, 10, наводится электрический ток. Ток, протекая в жидком металле по замкнутому каналу, создает магнитное поле, которое деформируется П-образными сердечниками, при этом индукция магнитного поля в зазоре между полюсов сердечников 1, 2, 3 усиливается. При взаимодействии тока, проходящего в жидком металле канала насоса с магнитным полем в разветвлении 7 и соединении 11, образуется электромагнитная сила, действующая на жидкий металл в направлении от входного патрубка 8 к выходному 12. Напор, развиваемый насосом, зависит от расположения магнитопроводов 1, 2, 3 в узлах разъединения 7 и соединения 11 канала, а также угла между магитопроводами 2, 3.
Опытный образец насоса был выполнен из нержавеющей стали. Диаметр сечения рукавов, входного и выходного патрубка 42 мм. Рукава были выполнены в виде эллипса в осях симметрии 50 и 30 см. Ток в обмотке переменный, 70 А с частотой 50 Гц. Испытания опытного образца на жидком галлиевом сплаве в лабораторных условиях показали, что насос развивает давление 1,4 атм. при токе в канале 4000 А. При давлении 1 атм. обеспечивается расход 7,7 т в час.
Испытания на Соликамском магниевом заводе показали работоспособность конструкции и выполнение технической задачи по перекачке насосом (предлагаемой конструкции) жидкого магния.



ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Электромагнитный насос, содержащий канал насоса, магнитопроводы, входной и выходной патрубки, отличающийся тем, что насос дополнительно снабжен тремя П-образными магнитопроводами и одним замкнутым Ш-образным магнитопроводом с обмоткой, охватывающей его центральный стержень и подключенной к источнику тока, при этом канал насоса в узле соединения с входным патрубком выполнен с разветвлением на два рукава, которые соединены вместе в узле соединения к выходному патрубку, причем узел разветвления охвачен П-образным магнитопроводом, а узел соединения охвачен двумя П-образными магнитопроводами, расположенными под углом не более 90° друг к другу, причем один рукав расположен в одном из отверстий Ш-образного магнитопровода, а другой рукав во втором отверстии этого магнитопровода, так, чтобы канал насоса образовывал замкнутый электрический контур вокруг центрального стержня Ш-образного магнитопровода.
2. Электромагнитный насос по п.1, отличающийся тем, что канал в местах узлов разветвления и соединения выполнен прямоугольного сечения.