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.

 

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 α 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 α 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.

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.