DE2035329B2

DE2035329B2 - ELECTROMAGNETIC INDUCTION PUMP

Info

Publication number: DE2035329B2
Application number: DE19702035329
Authority: DE
Inventors: Henri Antony; Frere Jean Ie Villejuif; Carbonnel (Frankreich)
Original assignee: Groupement Atomique Alsacienne Atiantique, Le-Plessis-Robinson, Seine (Frankreich)
Priority date: 1969-07-16
Filing date: 1970-07-16
Publication date: 1976-05-13
Also published as: DE2035329A1; CA946903A; JPS5434164B1; CH528176A; NO131698C; FR2052105A6; US3656867A; DE7026816U; GB1313374A; NO131698B

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Induktionspumpe für flü-.'.sige Metalle mit einem Förderrohr aus hitzebeständigem Material und mit zwei tu beiden Seiten des Förderrohrs angeordneten, lamellierten Statoren, deren Nuten je eine senkrecht zur Achse des Förderrohrs angeordnete Flachspule enthalten. The invention relates to an electromagnetic induction pump for liquid metals with a Conveying pipe made of heat-resistant material and with two arranged on both sides of the conveying pipe, Laminated stators, the grooves of which each contain a flat coil arranged perpendicular to the axis of the conveyor pipe.

Eine solche bekannte elektromagnetische Induktionspumpe (US-PS 27 64 095) weist um das Rohr herum angeordnet 2 Blöcke aus Laminierungen auf, wobei die Spulen innerhalb der Laminierungen blockiert sind. Dies bedeutet, daß die Statoren jedes Kreises einen festen Block bilden, wobei noch die überbrückenden Endleile der Laminierungen ineinandergreifen. Um an das Förderrohr heranzukommen, muß nach dieser Patentschrift praktisch alles abgebaut und damit teilweise zerstört werden, was Stunden erfordert.Such a known electromagnetic induction pump (US-PS 27 64 095) has around the pipe arranged 2 blocks of laminations with the coils blocked within the laminations. this means that the stators of each circle form a solid block, with the bridging end parts of the laminations interlock. In order to get to the conveyor pipe, according to this patent specification practically everything can be dismantled and thus partially destroyed, which takes hours.

Demgegenüber soll eine elektromagnetische Induktionspumpe für flüssige Metalle durch die Erfindung angegeben werden, welche im Bedarfsfall schnell zerlegbar ist, um bei Defekten rechtzeitig Abhilfe schaffen zu können.In contrast, an electromagnetic induction pump for liquid metals by the invention which can be dismantled quickly if necessary, in order to remedy defects in good time to be able to create.

Dieses Problem ist durch die DT-PS 12 51 155 nicht gelöst worden, obwohl dort, allerdings aus anderen Gründen, bereits Förderrohr und Stator relativ zueinander beweglich sind. Diese Relativbewegung kann aber erst dann erfolgen, wenn der Schutzschild (es handelt sich dort um die Handhabung radioaktiver flüssiger Metalle) entfernt wird, wobei auch nur der größte Teil der Pumpe insgesamt entfernt werden kann und hierdurch eine Zerlegung der Induktionspumpe im eigentlichen Sinne nicht erfolgt und das Förderrohr selbst nicht zugänglich wird. Ein solcher Vorschlag kann dieser deutschen Patentschrift aber auch nicht implizit entnommen werden, da dort ein Auseinanderbau sinnlos wäre, da das Bedienungspersonal radioaktiver Strahlung ausgesetzt wäre. Auch sind die Spulen nicht so aufgebaut, daß sie unabhängig voneinander herausgenommen oder ersetzt werden können.This problem has not been solved by DT-PS 12 51 155, although there, but from others Reasons, the conveyor pipe and stator are already movable relative to each other. This relative movement but can only take place when the protective shield (it concerns the handling of radioactive liquid metals) is removed, whereby only the largest part of the pump can be removed as a whole and as a result, the induction pump and the delivery pipe are not dismantled in the actual sense itself becomes inaccessible. Such a proposal cannot be implicit in this German patent specification be removed, since disassembly would be pointless there, since the operating personnel are exposed to radioactive radiation would be exposed. Also, the coils are not constructed in such a way that they can be taken out independently of one another or can be replaced.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß überraschend einfach bei einer elektromagnetischen Induktionspumpe der oben angegebenen Art dadurch gelöst, daß die Statoren von dem Förderrohr abrückbar sind, daß die einzelnen Flachspulen sodann in einer Richtung senkrecht zum Förderrohr hin aus den Nuten herausnehmbar und in einer Richtung paralie? zum Förderrohr vom Stator abziehbar ausgebildet sind.According to the invention, this object becomes surprisingly simple in the case of an electromagnetic induction pump solved the above type in that the stators can be moved away from the conveyor pipe that the individual flat coils then out of the grooves in a direction perpendicular to the conveyor pipe removable and parallel in one direction? are designed to be removable from the stator to the conveying pipe.

Vorzugsweise besteht jeder Stator aus einer Vielzahl gleicher, parallel zur Förderrichtung aneinander gereihter Elemente, die jeweils wenigstens eine Nut aufweisen. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird es alsoEach stator preferably consists of a large number of identical ones that are lined up parallel to the conveying direction Elements that each have at least one groove. The measure according to the invention therefore makes it

ίο möglich, bei Auftreten von Defekten beispielsweise, im Bedarfsfall die Induktionspumpe schnell zu zerlegen, wodurch auf diese Weise eine rasche Abhilfe möglich wird. Beispiele für solche Defekte sind Schaden am Rohr wie bei Durchbohrungen der Rohrschutzverkleidung oder infolge schadhafter Spulen.ίο possible, if defects occur, for example, in the If necessary, the induction pump can be dismantled quickly, which enables a quick remedy in this way will. Examples of such defects are damage to the pipe such as drilling through the protective pipe casing or as a result of defective bobbins.

Wesentliche Bedeutung gewinnt die erfindungsgemäße Maßnahme bei der Förderung flüssiger Metalle wie Aluminium, wo eine Leitung verwendet wird, deren Breite als größte Abmessung und deren Dicke alsThe measure according to the invention gains essential importance in the promotion of liquid metals such as Aluminum, where a line is used, its width as the largest dimension and its thickness as

kleinste Abmessung in einem relativ kleinen Verhältnis, zueinander stehen. Die Schichtdicke der Bleche des magnetischen Kreises übersteigt nicht die Breite der Leitung, d. h. die größte Abmessung, so daß es kaum möglich ist, das Volumen des Metalls zu vergrößern, insmallest dimension in a relatively small ratio, to stand by each other. The layer thickness of the sheets of the magnetic circuit does not exceed the width of the Management, d. H. the largest dimension, so that it is hardly possible to increase the volume of the metal in

dem der magnetische Kreis gebildet wird.which the magnetic circuit is formed.

Im übrigen wird nunmehr die Möglichkeit geschaffen, sofort an die Rohrleitung heranzukommen, um vor Unterbrechung des umlaufenden Flüssigkeitsstroms und dem Einfrieren des Metalls in der Leitung noch eingreifen zu können. Durch die vorgeschlageneIn addition, the possibility is now created to get to the pipeline immediately in order to advance Interruption of the circulating liquid flow and the freezing of the metal in the line to intervene. By the proposed

Konstruktion nehmen im übrigen die Spulen so wenig Raum wie möglich ein und können auch darum mit wenigen Handgriffen leicht ausgebaut werden.In the rest of the construction, the coils take up as little space as possible and can therefore also be taken with them can be easily removed in a few simple steps.

Um den Selbstkostenpreis zu verringern und nach demselben Konstruktionsverfahren mehrere, für verschiedene Anwendungen geeignete Pumpentypen herstellen zu können, wird im übrigen jeder Stator aus mehreren gleichen Teilen mit zwei oder drei Nuten hergestellt, je nachdem, ob die Pumpe mit einphasigem oder dreiphasigem Strom versorg' wird. Auf diese Weise können stets so viele Statorteile mit zwei oder drei Spulen hergestellt werden, wie im Einzelfall erforderlich sind; sie werden mit Hilfe jeder geeigneten Vorrichtung miteinander verbunden.In order to reduce the cost price and using the same construction method several, for different Every stator is made up of the rest of the fact that it is possible to manufacture suitable types of pumps for applications several equal parts are made with two or three grooves, depending on whether the pump is single-phase or three-phase power is supplied. In this way, so many stator parts with two or three coils are made as required on a case-by-case basis; they will be with the help of any suitable Device connected to each other.

Jeder Stator des Magnetkreises besteht aus einzelnenEach stator of the magnetic circuit consists of individual ones

Teilen mit ebenso vielen Spulen wie Nuten, wobei die Verbindung über eine an sich beliebige geeignete Vorrichtung erfolgt.Share with as many coils as grooves, the connection via any suitable per se Device takes place.

Durch diese Maßnahme können auch kompakte Spulen mit einer großen Anzahl von Amperewindungen um ein Jochteil herum angeordnet und die erforderliche Anzahl von Standardteilen zusammengebaut werden, so daß die Länge des Stators den Kennwerten der elektromagnetischen Pumpe angepaßt werden kann.This measure also enables compact coils with a large number of ampere-turns arranged around a yoke part and the required number of standard parts assembled so that the length of the stator can be adapted to the characteristics of the electromagnetic pump.

Ein solches Vorgehen ist beim Stand der Technik, insbesondere der DT-AS 12 51 155 (bei der es sich um eine Stromleitungspumpe für flüssiges Natrium handelt) nicht möglich, da dort die Probleme, die mit der korrosiven Wirkung von flüssigen Metallen wie Aluminium verknüpft sind, zusammen mit den Schwierigkeiten beim Schutz gegen die Wärmeabstrahlung auf die Spulen überhaupt nicht eintreten. Die Anpassung der Länge des Stators an die Kennwerte der Pumpe beispielsweise sind auch deswegen nicht möglich, da die Spulen nur in einer Richtung senkrecht zu der, um die es bei der Erfindung geht, herausgenommen werden können.
Eine beispielsweise Ausführungsform der ErfindungSuch a procedure is not possible in the prior art, in particular DT-AS 12 51 155 (which is a power line pump for liquid sodium), since there the problems associated with the corrosive effect of liquid metals such as aluminum , along with the difficulties in protecting against heat radiation to the coils, do not occur at all. The adaptation of the length of the stator to the characteristics of the pump, for example, is also not possible because the coils can only be removed in one direction perpendicular to that which the invention is concerned with.
An example embodiment of the invention

sol! nun anhand der Zeichnungen näher erläutert werden, in denenSol! will now be explained in more detail with reference to the drawings, in which

F i g. 1 einen Schnitt durch die Awsführungsform, und F i g. 2 eine Draufsicht zeigtF i g. 1 shows a section through the Awsführungsform, and F i g. Figure 2 shows a top view

Nach der beispielsweisen Ausführungsform der F i g. 1 besteht die elektromagnetische Pumpe für besonders korrosive flüssige Metalle aus einem Förderrohr 1 isolierenden, hitzebeständigen Materials (beispielsweise Graphit), mit einer nicht oxydierenden Metallverkleidung 2, die einen hohen elektrischen Widerstand aufweist; ferner besteht sie aus einer konzentrischen Verkleidung 3 aus einem wärmeisolierenden Material, wobei die Verkleidung den Magnetkreis vor der von dem geförderten flüssigen Metall abgestrahlten Wärme schützt. Der Einfachheit halber wurden die Heizelemente zum Vjrwärmen des Förderrohrs vor Beginn der Förderung des Metal's nicht eingezeichnet. Das Förderrohr 1 ist im übrigen leicht konisch ausgebildet, damit die Entfernung des verfestigten Metalls im Falte des Einfrierens erleichtert wird.According to the exemplary embodiment of FIG. 1, the electromagnetic pump for particularly corrosive liquid metals consists of a delivery pipe 1 of insulating, heat-resistant material (for example graphite), with a non-oxidizing metal cladding 2, which has a high electrical resistance; Furthermore, it consists of a concentric cladding 3 made of a heat-insulating material, the cladding protecting the magnetic circuit from the heat radiated from the conveyed liquid metal. For the sake of simplicity, the heating elements for pre-heating the delivery pipe before the start of the delivery of the metal have not been shown. The conveying pipe 1 is also slightly conical so that the removal of the solidified metal in the fold of freezing is facilitated.

Das Ganze ist auf einem Träger am Gestell der Pumpe auf geeignete Weise befestigt.The whole is fastened in a suitable manner on a carrier on the frame of the pump.

Zu beiden Seiten des Förderrohrs sind zwei gleichartige magnetische Kreise angeordnet, die jeweils einen Stator 6 mit Nuten 7 (Fig.2) und eine Vielzahl von Flachspulen 8 aufweisen, die in die Nuten eingreifen. Jeder dieser magnetischen Kreise ist in einem Belüftungskasten 9 untergebracht; die Frischluftzufuhr erfolgt über Leitungen 10 und 11. die Stromversorgung der Flachspulen durch ein Kabel 12 über einen Anschlußkasten 13.On both sides of the conveyor pipe two magnetic circles of the same type are arranged, each a stator 6 with slots 7 (FIG. 2) and a plurality of flat coils 8 which engage in the slots. Each of these magnetic circuits is housed in a ventilation box 9; the fresh air supply the power supply takes place via lines 10 and 11 of the flat coils by a cable 12 via a junction box 13.

F i g. 2 läßt weitere Einzelheiten erkennen, beispielsweise, wie das Ende der Nuten 7 des Stators 6 gemäß Fig. 1 und die Flachspulen 8 in den Nuten untergebracht sind.F i g. 2 shows further details, for example, such as the end of the slots 7 of the stator 6 according to FIG. 1 and the flat coils 8 housed in the slots are.

Wenn der Stator 6 der einzelnen magnetischen Kreise aus einer Vielzahl von Teilen besteht, werden dies-=; beispielsweise mit Hilfe einer Gewindespindel 15 oder eines viereckigen Stabs mit Gewinde an den Enden und zweier Muttern 14 miteinander verbunden. Der Zusammenbau kann beispielsweise auch mit Schwalbenschwanzteilen oder mit U-Stäben erfolgen, die in am Stator vorgesehene Aussparungen greifen; die einzelnen Teile werden von einer an jedem Ende vorgesehenen Schraube zusammengehalten. Jedes Teil hat also eine oder mehrere Nuten, in denen eine oder mehrere Spulen untergebracht sind.If the stator 6 of the individual magnetic circuits consists of a plurality of parts, will this- =; for example with the aid of a threaded spindle 15 or a square rod with a thread at the ends and two nuts 14 connected to one another. The assembly can, for example, also be done with dovetail parts or with U-bars that engage in recesses provided on the stator; the single ones Parts are held together by a screw at each end. So every part has one or more grooves in which one or more coils are housed.

Mit dieser Art der Ausführungen können die Abmessungen der Spulen bedeutend kleiner gehalten werden, was eine beträchtliche Einsparung an elektrischem Strom bedeutet, da die Wickelköpfe entfallen.With this type of design, the dimensions of the coils can be kept significantly smaller , which means a considerable saving in electrical power, since the winding heads are omitted.

Die den Gegenstand der Erfindung bildende elektromagnetische Pumpe hat den Vorteil, daß sie sehr leicht auszubauen ist und das Förderrohr 1 sehr leicht zugänglich wird, falls das geförderte Metall einfriert; dasselbe trifft auf den magnetischen Kreis zu, wenn beispielsweise eine schadhafte Spule auszuwechseln ist.The electromagnetic pump forming the subject of the invention has the advantage that it is very light is to be expanded and the conveying pipe 1 is very easily accessible if the conveyed metal freezes; the same applies to the magnetic circuit if, for example, a defective coil has to be replaced.

Nach Entfernung der Belüftungskästen 9 und seitlicher Verschiebung der magnetischen Kreise ist das Förderrohr 1 zugänglich.After removing the ventilation boxes 9 and moving the magnetic circuits sideways, that's it Conveyor pipe 1 accessible.

Zum Ausbau der Flachspulen eines magnetischen Kreises ist der magnetische Kreis vom Förderrohr 1 zu entfernen; danach sind die Flachspulen 8 aus den entsprechenden Nuten 7 herauszunehmen, wobei die betreffende Flachspule in Pfeilrichtung F gedrückt, längs des Stators 6 verschoben und dann abgehoben wird.To remove the flat coils of a magnetic circuit, the magnetic circuit must be removed from the conveyor pipe 1; then the flat coils 8 are to be removed from the corresponding slots 7, the flat coil in question being pressed in the direction of arrow F , displaced along the stator 6 and then lifted off.

Aus konstruktionstechnischen Gründen kann es erforderlich sein, die Dicke der Metallverkleidung des Förderrohrs zu erhöhen und gegebenenfalls die Dicke des Förderrohrs aus hitzebeständigem Material stark zu verringern, nämlich dann, wenn die zu fördernden Metalle verhältnismäßig wenig korrosiv sind.For structural reasons, it may be necessary to adjust the thickness of the metal cladding of the To increase the conveying pipe and, if necessary, the thickness of the conveying pipe made of heat-resistant material reduce, namely when the metals to be conveyed are relatively less corrosive.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Electromagnetic induction pump for liquid metals with a delivery pipe made of heat-resistant Material and with two laminated stators arranged on both sides of the conveyor pipe, the grooves of which each contain a flat coil arranged perpendicular to the axis of the conveyor pipe, characterized in that the stators (6) can be moved away from the delivery pipe (1), that the individual flat coils (8) then in a direction perpendicular to the conveyor pipe out of the grooves removable and designed to be removable from the stator (6) in a direction parallel to the conveyor tube (1) are.

2. Electromagnetic induction pump according to claim 1, characterized in that each Stator (6) made up of a large number of identical elements lined up parallel to the conveying direction consists, each having at least one groove (7).