МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ НАСОС

МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ НАСОС


RU (11) 2285999 (13) C1

(51) МПК
H02K 44/02 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - действует 

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

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2005106498/09 
(22) Дата подачи заявки: 2005.03.09 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.03.09 
(45) Опубликовано: 2006.10.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 854252 А, 27.11.1996. SU 241982 А, 09.09.1969. SU 501457 А, 09.04.1976. US 5993164 А, 30.11.1999. 
(72) Автор(ы): Халилов Руслан Ильдусович (RU); Хрипченко Станислав Юрьевич (RU); Денисов Сергей Анатольевич (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Департамент промышленности и науки Пермской области (RU); Институт механики сплошных сред Уральского отделения Российской академии наук (RU) 
Адрес для переписки: 614013, г.Пермь, ул. Акад. Королева, 1, Институт механики сплошных сред УрО РАН 

(54) МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ НАСОС

Изобретение относится к прикладной магнитной гидродинамике и предназначено для перекачивания металлов и сплавов. Металлопровод насоса выполнен в виде полого плоского канала, две длинные боковые стороны которого параллельны, а две короткие выполнены по дуге окружности с радиусом, равным половине ширины канала. В центрах закругления сторон расположены входные патрубки металлопровода. Посередине длинной стороны канала к нему подсоединен выходной патрубок металлопровода. Канал расположен в зазоре магнитопровода так, что магнитопровод охватывает участок канала в средней части с противоположной от выходного патрубка стороны. В центральной части канала напротив выходного патрубка установлена разделительная пластина. В месте соединения выходного патрубка к каналу с двух сторон под углом менее 90 градусов к оси выходного патрубка расположены два П-образных магнитопровода, охватывающие канал. Технический результат заключается в повышении давления и производительности насоса. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к области прикладной магнитной гидродинамики и предназначено для перекачивания металлов и сплавов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является магнитогидродинамический насос, содержащий магнитопровод с зазором, обмотку возбуждения и металлопровод (А.с. СССР №854252, опубл. 27.11.1996).

Недостатками его являются большие потери давления на протекание жидкого металла по каналу насоса, низкая производительность.

Задачей изобретения является повышение давления и производительности насоса.

Для достижения указанного технического результата магнитогидродинамический насос содержит магнитопровод с зазором, обмотку возбуждения и металлопровод, причем металлопровод выполнен в виде полого плоского канала, две длинные боковые стороны которого параллельны, а две короткие выполнены по дуге окружности с радиусом, равным половине ширины канала, при этом в центрах закругления сторон расположены входные патрубки металлопровода, а посередине длинной стороны канала к нему подсоединен выходной патрубок металлопровода, при этом канал расположен в зазоре магнитопровода так, что магнитопровод охватывает участок канала в средней части с противоположной от выходного патрубка стороны, кроме того, в центральной части канала напротив выходного патрубка установлена разделительная пластина, а в месте соединения выходного патрубка к каналу с двух сторон под углом менее 90 градусов к оси выходного патрубка расположены два П-образных магнитопровода, охватывающие канал.

Отличительными признаками предлагаемого магнитогидродинамического насоса от указанного выше известного, наиболее близкого к нему, являются следующие: металлопровод выполнен в виде полого плоского канала, две длинные боковые стороны которого параллельны, а две короткие выполнены по дуге окружности с радиусом, равным половине ширины канала, при этом в центрах закругления сторон расположены входные патрубки металлопровода, а посередине длинной стороны канала к нему подсоединен выходной патрубок металлопровода, при этом канал расположен в зазоре магнитопровода так, что магнитопровод охватывает участок канала в средней части с противоположной от выходного патрубка стороны, кроме того, в центральной части канала напротив выходного патрубка установлена разделительная пластина, а в месте соединения выходного патрубка к каналу с двух сторон под углом менее 90 градусов к оси выходного патрубка расположены два П-образных магнитопровода, охватывающие канал.

Благодаря наличию этих признаков снижаются потери давления, связанные с протеканием металла в канале, находящемся в зазоре магнитопровода, повышается давление, предотвращаются застывание металла и засорение канала различными отложениями.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид магнитогидродинамического насоса, вид сбоку, на фиг.2 - разрез по А-А фиг.1

Магнитогидродинамический насос содержит магнитопровод 1 с зазором, обмотку возбуждения 2 и металлопровод, который выполнен в виде полого плоского канала 3, две длинные боковые стороны 4,5 которого параллельны, а две короткие 6, 7 выполнены по дуге окружности с радиусом R, равным половине ширины канала L. В центрах закругления сторон расположены входные патрубки 8, 9 металлопровода, а посередине длинной стороны канала к нему подсоединен выходной патрубок 10 металлопровода, при этом канал расположен в зазоре магнитопровода 1 так, что магнитопровод 1 охватывает участок канала в средней части с противоположной от выходного патрубка 10 стороны. В центральной части канала напротив выходного патрубка 10 установлена разделительная пластина 11. В месте соединения выходного патрубка 10 к каналу 3 с двух сторон под углом менее 90 градусов к оси выходного патрубка расположены два П-образных магнитопровода 12, 13, охватывающие часть канала 3.

Работа магнитогидродинамического насоса осуществляется следующим образом.

При подаче переменного напряжения на обмотку возбуждения 2 в магнитопроводе 1 наводится переменный магнитный поток, который направляется в область канала, охватываемую полюсами сердечника, где он индуцирует ЭДС в перекачиваемом металле, заполняющем канал 3 через подводящие входные патрубки 8, 9. В результате этого в жидком металле течет электрический ток.

При взаимодействии этого тока и магнитного поля в жидком металле генерируются электромагнитные силы, выталкивающие жидкий металл из зазора, приводящие жидкий металл во вращение вокруг центров канала, совпадающих с местом подсоединения входных патрубков 8, 9. При этом металл под действием центробежных сил оттесняется от центров канала к боковым стенкам и перемещается к выходному патрубку 10 металлопровода. Гидродинамика потока металла обусловлена конфигурацией канала металлопровода и расположением входных и выходного патрубков. Максимальное значение тангенциальной скорости вращения вихревого потока смещается к боковым стенкам. Частицы металла смещаются центробежной силой к периферии, движутся с большей скоростью, что способствует повышению производительности насоса и его эффективности. Введение в конструкцию разделительной пластины 11 позволяет разделить потоки металла, предотвратить появление неустойчивости его вихревого движения и обеспечить более стабильную работу насоса.

Наличие двух П-образных магнитопроводов, расположенных под углом менее 90 градусов к оси выходного патрубка и охватывающих канал 3 в месте подсоединения выходного патрубка 10, приводит к усилению и изменению направления магнитного поля электрических токов в канале таким образом, что при взаимодействии этих токов с магнитным полем, усиленным этими сердечниками, в этом месте в жидком металле возникают дополнительные электромагнитные силы, втягивающие металл под сердечник и направляющие его в сторону выходного патрубка.

В таблице приведены сравнительные экспериментальные значения параметров насоса, полученные при перекачке галиевого сплава, при различных значениях электрического тока в обмотке возбуждения.

Сравнение полученных данных показывает, что наличие П-образных магнитопрводов существенно повышает давление и производительность, развиваемую насосом, улучшая его эффективность.

Таблица экспериментальных параметров работы насоса 
с дополнительным П-образным магнитопроводом без дополнительного П-образного магнитопровода 
ток, А (в обмотке возбуждения) Давление, кПа расход мл/с Давление в режиме стопора (без расхода) кПа Давление, кПа расход мл/с Давление в режиме стопора (без расхода) кПа 
Среднее значение Среднее значение Среднее значение Среднее значение 
10 6,6 80 15,5 3 51 5 
15 12,5 113 28 6 74 9 
20 19,5 143 39 8,5 92 15 
25 24 161 46 10,5 104 17 
30 27,5 172 50 12,5 114 19 
35 29,5 180 55 13,5 117 21 
40 32 183 57 13 114 18,5 





ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Магнитогидродинамический насос, содержащий магнитопровод с зазором, обмотку возбуждения и металлопровод, отличающийся тем, что металлопровод выполнен в виде полого плоского канала, две длинные боковые стороны которого параллельны, а две короткие выполнены по дуге окружности с радиусом, равным половине ширины канала, при этом в центрах закругления сторон расположены входные патрубки металлопровода, а посередине длинной стороны канала к нему подсоединен выходной патрубок металлопровода, при этом канал расположен в зазоре магнитопровода так, что магнитопровод охватывает участок канала в средней части с противоположной от выходного патрубка стороны.

2. Магнитогидродинамический насос по п.1, отличающийся тем, что в центральной части канала напротив выходного патрубка установлена разделительная пластина.

3. Магнитогидродинамический насос по п.1, отличающийся тем, что в месте соединения выходного патрубка к каналу с двух сторон под углом менее 90° к оси выходного патрубка расположены два П-образных магнитопровода, охватывающих канал.





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Насосы и компрессорное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+центробежный -насос".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "насос" будут найдены слова "насосы", "насосом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("насос!").



Рейтинг@Mail.ru