Электрод мгд-генератора

 

(Назначение: изобретение относится к энергетике и может быть использовано в конструкции канала МГД-генератора. Сущность изобретения: электрод содержит металлическую шину 1 и скрепленный с шиной блок 2 из слоев 3 керамики, разделенных тП 1 22 21 зазорами и ориентированных поперек огне вой поверхности блока. Слой керамики может быть выполнен а виде монолитной керамической пластины 6 с гофрами. Гофры смежных пластин вложены один в -другой. Блок 2 может быть также выполнен в форме спирали, намотанной на ось, или в виде сгруппированных в ряды, разделенные зазорами , гребенчатых модулей. В гребенчатый модуль волокна соединяют монолитные основание и кант. Зазоры между слоями, витками и модулями определяются упорами . Выполнение электрода согласно изобретению обеспечивает повышенную стойкость к тепловому и механическому воздействиям потока. 3 з.п. ф-лы, 4 ил. 7 gV СО с 00 NJ ю о VJ 20 3

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 02 К 44/10

ГОСУДАРСТВЕЮЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТ60 СССР

{ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4808868/25; 4808875/25; 4809475/25 (22) 03.04.90 (46) 23.05.93. Бюл. th 19

p1) Институт высоких температур AH СССР (72) Я.П. Гохштейн (56) Патент СЮА ЬЬ 4447748. кл. 310/11, 1984.

Авторское свидетельство СССР

hL 1496596, кл, Н 02 К 44(10, 1987, (54) ЭЛЕКТРОД МГД-ГЕНЕРАТОРА (57) Назначение; изобретение относится к энергетике и может быть использовано в конструкции канала МГД-генератора. Сущность изобретения: электрод содержит металлическую шину 1 и скрепленный с шиной блок 2 из слоев 3 керамики, разделенных

» Ы 1817207 А1 зазорами и ориентированных поперек огневой поверхности блока. Слой керамики может быть выполнен в виде монолитной керамической пластины 6 с гоф рами. Гофры смежных пластин вложены один в другой.

Блок 2 может быть также выполнен в форме спирали, намотанной на ось, или в виде сгруппированных в ряды, разделенные зазорами, гребенчатых модулей. 8 гребенчатый модуль волокна соединяют монолитные основание и кант. Зазоры между слоями, витками и модулями определяются упорами, Выполнение электрода согласно изобретению обеспечивает повышенную стойкость к тепловому и механическому воздействиям потока. Э з.п. ф-лы, 4 ил.

7 g УЯ

1817207 изобретение относится к энергетике и керамическими изоляторами 31, 32, Деможет быть использовано в конструкции ка- мпферы и изоляторы выполнены из плотной нала МГД-генератора. керамики с волокнистым керамическим поЦелью изобретения является повыше-. крытием. допускающим тепловое расширение термомеханической устойчивости, 5 ние секций 27, 28.

На фиг, 1 — 3 йокаэан общий вид и раэре- Конструкция блока 2 допускает незавизы электрода с гофрированнйми пластина- симую тепловую деформацию его злеменми, на фиг. 4-6 — общий вид и разрезы тов, что снижает в них температурные спирального электрода на фиг . 7 и 8 — об- напряжения, Зазоры 4 обеспечивают свощий вид и разрез гребенчатого:электрода, 10 бодную тепловую деформацию пластин 6 по

Электрод МГД-генератора (cM. фиг. 1-3) толщине, полностью снимая напряжения в содержит металлическую шину 1 и скреп- этом направлении. Расстояние междукраяленныйсшинойблок2изслоевЗ керамики, ми йластййы 6 (ее габаритная длина) при разделенных зазорами 4 и ориентирован- нагреве не менябтся, та "как фйксирована ных поперек огневой поверхностй 5 блока. 15 изоляторами 31, 32; если они достаточно

Каждый слой керамики выполнен в виде мо- . жесткие. Тепловое удли айие пластины 6 нолитной керамической пластины 6 с парал- . обеспечивается изгибом, гофр, что равнолельными тофрами 7, 8, направленными от сильно увеличению складок. При этом гофшины к огневой поверхности блока. Гофры . " ры являются аккумулятором тепловой

7, 9 смежных пластин 6, 10 имеют одинако- 20 деформации пластины.

eye ширину и. вложены один в другой. Ha Электрод МГД-генератора(см. фиг. 4-6) поверхность кромки 11 пластины вйполне- .: ный с шиной блок 2 из ciioев 3 керамики, . ны упоры 12 и 13; Упоры обоих рядов каса-:"- - разделенных зазорами 4 и. ориентированйримыкают к кромке 11 и вместе с упорами Блок 2 выполнен в форме спирали 33 из

13 ограничивают сближение смежнйх пла- керамической .ленты 34 с зазорами 4 между стин, задают величину-зазоров 4; На участ- витками спирали ..Спираль. соединена с ши. ках пластин-, расположенных между нойторцом и надета на скрепленнуюсшиупорами, рельефы обейх сторон пластины 30 HQA Ocb 35; направленную от шины к одинаковы и могут быть получены один иэ огневой поверхности., другого сдвигом поперек пластины. . Края ленты,сйабжены упорами 13, касаУпоры 12 и 13 выполнены с одной сто- Ющимися смежных. витков спирали. В зазоРонй 14 пластины 6 и представляют собой рах между. витками сйирали расположен

Разделенные пазами 15 выступы 16.. 35 волокнистый керамический материал 36.

Профиль рельефа пластин 6 близок к .: Шина 1:, в,ino íåííàÿ йэ меди, включаеийусоидальному; ..: .:ет корйус 37 Й дно 38, образующие канал 39

У. каждой из пластин состав керамики :; для" пропускания охлаждающей жидкости меняется вдоль гофр и включает оксиды ." (воды); Параллельно дну расположена стенZr0z, У20э,! п20э. Пластина состоит,из трех .40 ка 40 воэдуховода 41; На корйусе 37 выполйереходящиходна в другую полос17-19 со . "."нены ребра 42, 43, к которым припаян следующим содержанием оксидов {в моляр- -:-"- керамический блок 2. Ребра 42 длийнее реных долях) соответственно: . . .бер43, блйжайших к оси 35. Ребра разделе- 0,1 ZrOz+0;9 .Inz03; 0,4:.ZrOz+0,6 In203, - ны пазами, по которым воздух поступает в

0,88 ZrOz+0,12 Yz0z. Пластины припаяны к 45 зазоры 4 керамического блока 2. жутками 21 и соединенй йеремычками 22 дополйяющие спираль до восьмигранника. междусобойисостенкамй,23 шины. Между Спираль с.обоймами обложена керамичестенками"шины закреплен донный брус 24, скими вкладышами 46, 47.и помещена меж внутри которого выполнен канал 25.для 50 ду изоляторами48 в форме плит. С шиной 1 жидкостного охлаждения. Полость 26 сооб- изоляторы.соедйнены стойками 49. На элекщается с зазорами 4 керамического блока 2 . тродной стенке канала. МГД-генератора через промежутки 21 между ребрами 20.. спиральЗЗсмыкаетсясоспиралью50,устаГофрированные пластины 6 объединены в новленнойнатойжешине1;Вцентральном секции 27, 28, где расположейы вплотную 55 отверстии 51 спирали 33 расположена кераоднакдругой,соприкасаясьупорами12,13, мическая втулка 52, которая насажена на

Между секциями 27, 28 и на их концах ось 35. Первый от втулки и йоследний витки установлены керамические демпферы 29, спирали выполнены с уменьшением толщи30, повторяющие рельеф гофрированной ны вдоль ленты для согласования спирали с пластины. С боков секции заключены между

1817207 круговыми цилиндрическими поверхностФ- разделены зазорами 70 и соединены между ми втулки 52 и обойм 44; 45. собой металлическими перемычками 71.

Лента 34 имеет три продольные полосы Такие же перемычки соединяют ребра с ме53-55, различающиеся составом керамики.. таллическими стенками 72 шины. На стенБлижайшие к шине полосы 53, 54 имеют 5 ках закреплено металлическое дйо 73, в электронную проводимость; полоса 55 — .. которомвыполненыканалы74дляжидкостионную проводимость. Указанное измена- ного охлаждения. Между ребрами 69 и дном

we состава ленты по ширине достигнуто 73 расположена полоСть 75; которая через нанесением пленок 56, содержащих оксид зазоры 70 между ребрами сообщается с заиндия, на подложку 57 из циркониево-итт- 10 зорами 4 между рядами волокон и служит риевой керамики. совпадающей по составу для подачи воздуха в блок 2. с полосой 55.. Блок 2 разделен на секции 76, 77. МежВ керамическом блоке электрода темпе- ду секциями расположен демпфер 78 в форратураизменяетсяот500Кнаграницебло- ме пластины, например, из плотной ка с ребрами шины до 2200 К на.огневой 15 керамики, покрытой волокнистым керамиповерхности. Тепловое расширение витков: честим материалом, На концах блока 2 устаспирали, максимальное на огневой поверх- новлены демпферы 79. С боков электрод ности, выражается в радиальном смещении снабжен изоляторами 80, 81. витков с увеличением их радиуса и изгибом Гребенчатые модули 82-85 секции рас- . no ширине ленты. Возможность такого сме- 20 положены с зазорами 86. которые поддер. щения обеспечена. зазорами 4, закрытымл . живаются с помощью упоров 87. Упоры податливым волокнистым материалом 36 и выполнены в форме выступов на канте кажобоймой44сволокнистымпокрытием,Упо- дого модуля с одной стороны и касаются ры 13 фиксируют взаимное расположение . канта смежного модуля. Любые два смежвитков спирали на огневой поверхности. 25 ных модуля могут различаться расположе-.

Электрод МГД-генератора по фиг. 7-10 . нием упоров. В частности, упоры смежнь1х содержит металлическую шину 1 и скреп- модулей могут быть сдвинуты друг относиленный с шиной блок 2 иэ керамических тельно друга адоль границы между этими волокон 58, направленных от шины к огне- модулями; вой поверхности 5 блока и сгруппирован- 30 Нагрев огневой поверхности 5 потокоМ . ных в ряды 59, разделенные зазорами 4, плазмы приводит ктепловому расширению

Блок выполнен с чередованием рядов, раз- злемейтов керамического модуля 60, котоличающихся йаклоном волокой относитель- рое возрастает.с температурой вдоль волоноогневойповерхности:наклон волокон58 - кон по найравлению к канту, Нагрев в ряду 59 противоположен наклону волокон 35 уменьшает зазоры между элементами подув смежных рядах. Каждый ряд волокон вы-. ля, прижимает канты отдельных модулей полнен в виде керамического гребенчатого друг к другу, модуля 60 с общим для всех волокон ряда .;. - Взаимодействующие таким путем канкерамическим основанием 61, которое ты объединяют скрещивающиеся волокна скреплено с металлической шйной. В каж- 40 58 смежных модулей в механическую систедом ряду концы волокон отделены от Огне- му типа фермы, которая воспринимает на- . вой поверхности 5 блока 2 керамическим, грузку от трения потока об злектродйую кантом 62, скрепленным с концами волокон, стенку,, а также йа грузки, обусло вленКант62соединенсбоковымистойками ные действием магнитного поля на ток . 63 гребенчатого модуля. Основание 61 мо- 45 в керамическом блоке 2 электрода. Задуля снабжено буферными выступами 64, зоры 65 между одинаково направленограничивающими сближение модулей 60 в. ными волокнами одного модуля 60 и блоке 2 и определяющимй величину зазора . - зазоры 4 между волокнами смежных

4 между смежными рядами 59, В самом мо- . модулей обеспечивают свободную теп. дуле60волокна58разделенызазорами 65. 50 ловую деформацию волокон по их толСостав керамики, из которой изготов- щине, Тепловая деформация волокон лен модуль 60, является переменным вдоль, по длине близка к тепловой деформаволокон.Каждоеволокно58включаетучаст- . - ции других керамических элементов ..: ки 66-68, различающиеся составом керами- . стенки, в частности изоляторов 80, 81 и ки. соответственно (в малярных долях); 0,1 55 не создает опасных температурных наZrOz+ 0,9 Inn ; 0,4 2гОг+ 0,6!п Оз. 0,88 пряжений. Тепловое расширение кан2гОз+0,12 УгОз(увеличение доли ZrOz к or- . тов 62 возможно благодаря невой поверхности). податливости демпферов 78, 79 и изоОснованием 61 модуль 60 припаян к ляторов 80. 82, покрытых волокнистым .металлическим ребрам 69 шины 1. Ребра материалом.

l U I l207

Ф о рмула изобретения 2, Злектродпо п.1, отлича ющий- 1. Электрод МГД-генератора, содержа- с я тем, что ленты выполнены в виде пластин щий металлическую шину, блок из лент ке- с гофрами, направленными от шины и огнерамики, скрепленных основаниями с вой поверхности и вложенными один в друшиной, разделенных зазорами, ориентиро- 5 гой. ванных поперек огневой поверхности и 3. Электрод по и. 1, î t л и ч à ю щ и й- . включающих области, различающиеся сО- с я тем, что ленты вЫполнены в форме по ставом оксидной керамики и типом прово- крайней мере одйоззходной спирали. димости, д т л и ч а ю щ и и c a тем, что, с .4. Электрод по и, 1, о т л и ч а ю щ и й- . целью повышения термомеханической ус- 10 ся тем,что каждаялента выполнена вфор. тойчивости, ленты выполнены монолитны- ме гребенки с монолитными основанием И ми и снабжены упорами, йричем gli0f)o кантом, соединенными волокнами,.направвыполнены из того же состава, что и части ления которых в смежных гребенках относилент, с которыми они соединены.. тельно огневой поверхности

15 прбтивоположны.

1817207

1817207

1817207

1817207

1817207 f817207

Риг7р

Составитель Е,Ефимов

Техред M.Mîðãeí òaï

Редактор

П роизводственно-издательский комбинат "П т н т атент . г. Ужгород, уп.Гагарина, 103

Корректор A.Îáðó÷að аказ 3729 Ти аж

ВНИИЛИ Гасударственного комитета по и ираж Подписное а по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

133035, Москва, Ж-35, Раушскаа наб., 4/5

Электрод мгд-генератора Электрод мгд-генератора Электрод мгд-генератора Электрод мгд-генератора Электрод мгд-генератора Электрод мгд-генератора Электрод мгд-генератора Электрод мгд-генератора Электрод мгд-генератора Электрод мгд-генератора 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике высоких температур, преимущественно к конструкциям, работающим в условиях высокой температуры, больших тепловых потоков и скоростей продуктов сгорания, и может быть использовано для изготовления электродных и изоляционных модулей стенок магнитогидродинамического канала

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для магнитогидродинамического преобразования тепловой энергии в установках закрытого и открытого циклов

Изобретение относится к энергетике и может использоваться для преобразования энергии в магнитогидродинамических (МГД) плазменных устройствах, к которым относятся МГД генераторы электрической энергии и МГД ускорители плазменных сред. Техническим результатом является создание капиллярно-пористых электродов для магнитогидродинамических плазменных устройств, не подверженных деградации и возобновляемых за счет пополнения жидкого металла из резервного объема, что увеличивает их ресурс. Для этого предложен капиллярно-пористый электрод, состоящий из замкнутого корпуса с расплавом металла, поверхность которого, обращенная к плазме, выполнена из волокнистого материала в виде пористых матов из металлических волокон металла с температурой плавления выше температуры плавления металла расплава, при этом корпус соединен с резервной емкостью с расплавом металла. Капиллярно-пористые маты выполнены из металлического войлока или представляют собой многослойную решетку. Металл расплава, металл пористого мата и эффективные размеры его пор выбирают из условия необходимой подачи расплава к поверхности мата за счет капиллярных сил. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх