DE2507034C2 - Elektromagnetische Konduktionspumpe für flüssige Metalle schlechter elektrischer Leitfähigkeit - Google Patents
Elektromagnetische Konduktionspumpe für flüssige Metalle schlechter elektrischer LeitfähigkeitInfo
- Publication number
- DE2507034C2 DE2507034C2 DE2507034A DE2507034A DE2507034C2 DE 2507034 C2 DE2507034 C2 DE 2507034C2 DE 2507034 A DE2507034 A DE 2507034A DE 2507034 A DE2507034 A DE 2507034A DE 2507034 C2 DE2507034 C2 DE 2507034C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- air gap
- magnetic circuit
- pump line
- winding
- conductive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 title claims description 15
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 51
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 41
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 6
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 13
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000002925 chemical effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K44/00—Machines in which the dynamo-electric interaction between a plasma or flow of conductive liquid or of fluid-borne conductive or magnetic particles and a coil system or magnetic field converts energy of mass flow into electrical energy or vice versa
- H02K44/02—Electrodynamic pumps
- H02K44/04—Conduction pumps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetic Pumps, Or The Like (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Coating With Molten Metal (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektromagnetischen
Pumpen schmelzflüssiger Metalle, wobei in einer Pumpieitung der elektromagnetischen Pumpe das
flüssige oder schmelzflüssigc Metall zirkuliert und ein Zweig dieser Pumpieitung gleichzeitig von einem elektrischen
Strom durchsetzt wird, der in einer Richtung senkrecht zur Pumpleitung orientiert ist und von einem
magnetischen Feld durchsetzt wird, das senkrecht gleichzeitig zur Pumpleitung und zum Konduktionsstrom
ist, wobei der Konduktionsstrom in einer leitenden Windung entsteht, die durch eine Hülle abgeflachter
Form, die mit dem zu pumpenden Metall gefüllt ist, begrenzt ist.
Ein solches Verfahren ist in der DE-OS 22 62 803 beschrieben.
Bei elektromagnetischen Pumpen, insbesondere Wechselstromkonduktionspumpen, erhält man in der leitenden Wicklung sehr leicht sehr hohe Ströme. Es ist notwendig, den Übergangswiderstand durch den Pumpbereich zwischen der leitenden Schleife und dem vom Konduktionsstrom durchflossenen Abschnitt des ge-
Bei elektromagnetischen Pumpen, insbesondere Wechselstromkonduktionspumpen, erhält man in der leitenden Wicklung sehr leicht sehr hohe Ströme. Es ist notwendig, den Übergangswiderstand durch den Pumpbereich zwischen der leitenden Schleife und dem vom Konduktionsstrom durchflossenen Abschnitt des ge-
bo schmolzenen Metalls zu beschränken. 1st das Pumpmedium
gut leitend, so kann dies dadurch geschehen, daß die leitende Schleife aus dem geschmolzenen Metall
selbst hergestellt wird und indem in Höhe der leitenden Wicklung eine Öffnung in der Wicklung angebracht
h") wird. Hierdurch wird der durch die leitende Wicklung
gebildete Widerstand auf einem sehr geringen Wert gehalten. Es erübrigt sich die Verwendung von mit dem in
eier Pumpieitung fließenden schmclzflüssigcn Metall in
Berührung stehenden Elektroden.
Dieses Verfahren verliert aber seine Vorteile, wenn es sich bei dem zu pumpenden Metall nicht um einen guten
Leiter wie Aluminium sondern um einen schlechten elektrischen Leiter handelt, da in diesem Falle die Jouleschen
Verluste sehr hoch werden. Die freiwerdende Wärme kann zu einer Verdampfung des schmelzflüssigen
Metalls führen und die Pumpe beschädigen. Elektromagnetische Konduktionspumpverfahren lassen sich
also nicht ohne weiteres für das Pumpen von schlecht leitenden sxhmelzflüssigen Metallen verwenden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine leitende Windung aus dem schmelzflüssigen Metall selbst
zur Stromversorgung des aktiven Pumpleitungsabschnitts zu verwenden und gleichzeitig den Widerstand
des aus der Schleife gebildeten Stromkreises in annehmbaren Grenzen zu halten.
Erreicht wird dies bei einem Verfahren der eingangs genannten Art überraschend dadurch, daß in diese leitende
Windung parallel zu deren beiden großen Seiten ein Band von der gleichen Form wie die der Hülle, jedoch
von erheblich geringerer Dicke getaucht wird, das aus einem die Elektrizität seht gut leitenden Material
besteht und unempfindlich gegen die chemische Wirkung des flüssigen oder schmelzflüssigen Metalls ist,
derart, daß der Kontakt zwischen Band und schmelzflüssigen in der Windung enthaltenem Metall über eine
sehr große Fläche im wesentlichen gleich der Fläche der Wandungen der Windung hergestellt wird.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist das in die Windung schmelzflüssigen Metalls
getauchte Band mindestens einmal in Höhe des Luftspalts des Magnetkreises unterbrochen.
Zur Vermeidung von Störströmen ist die Windung aus schmelzflüssigen Metall in einer Isolierhülle enthalten,
die aus Isolierkeramik oder einem synthetischen Material besteht. Eventuell kann sie aus einem leitenden
nicht-magnetischen Material wie rostfreiem austenitischen Stahl bestehen, jedoch können sich dann in der
Hülle zusätzliche Verluste ergeben. Der in der Windung aus schmelzflüssigem Metall entstehende Induktionsstrom fließt im wesentlichen durch das leitende Band, so
daß die auf dem Jouleschen Effekt beruhenden Verluste auf diese Weise auf niedrige Werte gesenkt werden.
Durch die vorzugsweise Unterbrechung des Luftspaltes werden Störströme aufgrund des im Luftspalt vorhandenen
Magnetfeldes als auch Störungen im Fließen des schmelzflüssigen Metalls in seiner isolierenden Windung
vermieden.
Da das Band mit dem schmelzflüssigen Metall über eine große Oberfläche in elektrischem Kontakt steht, ist
der Übergangswiderstand sehr gering, so daß der einzige Widerstand, aus dem sich die erwähnten Verluste
ergeben, der sich im Inneren der Leitung im aktiven Abschnitt des schmelzflüssigen Metalls ergebende Widerstand
ist. Die dabei entstehende Wärme wird fortlaufend mit dem gepumpten Metall abgeführt, so daß sie
nicht zu einer unannehmbaren Erhöhung der Temperatur des aktiven Abschnittes führt.
Vorzugsweise verfügt eine elektromagnetische Pumpe zur Durchführung dieses Verfahrens über einen ersten
im Luftspalt ein Magnetfeld erzeugenden Magnetkreis, wobei die Achse der Puinpleitung senkrecht /um
Magnetfeld ausgelichtet ist und mit einem /weiten geschlossenen
Magnelkreis verschen ist, der mindestens eine Induktionsspule aufweis! und von dem ein Schenkel
von der leitenden Windung schmelzflüssigen Metalls umgeben ist. Wichtig ist. daß der crsle Mugnelkreis und
der zweite Magnetkreis eines gemeinsamen Schenkel, um den die leitende Windung gewickelt iscr aufweist. Da
das Band eine sehr große Kontaktfläche mit dem schmelzflüssigen Metall aufweist, wird der Kontaktwiderstand
auf einen sehr geringen Wert zurückgeführt. Im Gegensatz zu der Förderung von Flüssigmetallen
guter Leifähigkeit geht es im vorliegenden Falle um das Pumpen flüssiger Metalle schlechter Leitfähigkeit, da
hier evtl. Störströme überhaupt nicht brachtet werden.
ίο Die Maßnahme nach der Erfindung eignet sich hervorragend
für das Pumpen flüssiger Metalle mäßiger oder mittlerer elektrischer Leitfähigkeit.
Hierzu war aus der eingangs diskutierten DE-OS 22 62 803 bekannt, daß die leitenden Windung über ihre
gesamte Länge hinweg eine abgeflachte Form beibehält und zweimal durch den Luftspalt des ersten Magnetkreises
geführt ist, wobei die Pumpleitung nur einmal durch den Luftspalt geführt ist.
Weiterhin ist bekannt (US-PS 29 88 997) die - nicht aus schmelzflüssigem Metall bestehende — leitende Windung sowie die Pumpleitung jeweils zweimal durch einen Luftspalt des den Magnetfluß erzeugenden Magnetkreises zu führen, wobei die Pumpleitung eine außerhalb des Luftspaltes liegende Halbschleife bildet und in der Nähe des Luftspaltes abgeflacht ist.
Weiterhin ist bekannt (US-PS 29 88 997) die - nicht aus schmelzflüssigem Metall bestehende — leitende Windung sowie die Pumpleitung jeweils zweimal durch einen Luftspalt des den Magnetfluß erzeugenden Magnetkreises zu führen, wobei die Pumpleitung eine außerhalb des Luftspaltes liegende Halbschleife bildet und in der Nähe des Luftspaltes abgeflacht ist.
Weiterhin ist aus der DE-PS 8 37 579 eine elektromagnetische Pumpe bekannt, deren das Magnetfeld im
Luftspalt erzeugender Magnetkreis und deren geschlossener Magnetkreis einen gemeinsamen Schenkel aufweisen,
um den die leitende Windung schmelzflüssigen Metalls und eine Primärwindung gewickelt ist.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert
werden. In diesen zeigt
F i g. 1 den prinzipiellen Aufbau einer Pumpe nach der Erfindung mit einer leitenden Windung, die einmal
durch den Luftspalt des ersten Magnetkreises geführt ist;
Fig.2a und 2b eine Alternative einer Ausführungsform,
bei der die leitende Windung zweimal durch den Luftspalt geführt wird;
F i g. 3a und 3b eine Konstruktion, bei der lediglich eine einzige Magnetspule eingesetzt wird.
Es ist bekannt, daß Quecksilber ein relativ schlechter Leiter ist, da sein spezifischer Widerstand bei 100°C
etwa 100 Mikroohm pro Zentimeter beträgt. Außerdem benetzt es ziemlich schwer die Stoffe, mit denen es in
Berührung tritt, so daß es aus diesem Grund einen hohen Übergangswiderstand aufweist. Das Pumpen dieses
flüssigen Metalls mit einer bekannten Pumpe mit einer aus einem flüssigen Metall gebildeten leitenden Schleife
führt zu einer Temperaturerhöhung des Quecksilbers, das in der Schleife enthalten ist, wobei sehr rasch unzulässige
Werte erreicht werden. Die nachfolgend beschriebene Anordnung dagegen hat bei Langzeitversuchen
von mehreren 100 Stunden zur vollen Zufriedenheit gearbeitet.
F i g. 1 zeigt perspektivisch eine erfindungsgemäße Konduktionspumpe, die für das Pumpen von Quecksilber
erprobt wurde. Ein erster Magnetkreis 1 mit einem Luftspalt 2 wird von einem magnetischen Fluß durchströmt,
der in einer von einem Wechselstrom mit industrieüblichcr Frequenz durchflossencn Spule 3 erzeugt
wird. Durch diesen Luftspalt wird die Pumpleitung 5
tii geführt, die in der Nähe dieses l.uftspalts in einer Richtung
erweitert und in seiner senkrecht dazu verlaufenden Richtung verengt ist, so daß der Abschnitt 6 der
Puinpleitung im Luftspalt stark abgeflacht ist; in dieser
Pumpleitung fließt das aus einem Behälter gepumpte Metall, in den der untere Teil der Pumpleitung 5 eingetaucht ist. Ein zweiter Magnetkreis 7 weist keinen Luftspalt
auf. Sein Schenkel 8 trägt eine Primärwicklung 10. Eine leitende Windung 12 umgibt diesen Schenkel 8.
Diese leitende Windung 12 besteht im wesentlichen aus einer flachen, bandähnlichen Hülle 13, wobei die Stärke
dieser leitenden Windung gleich der Stärke der Pumpleitung 5 im Luftspalt ist. Die leitende Windung wird
durch auf beiden Seiten der Pumpleiung 5 angebrachte Öffnungen durch die Pumpleitung geführt. Die Hülle 13
der leitenden Windung besteht aus einem isolierenden Synthetikmaterial. Ein flaches Band 14 aus Kupfer ist in
die Windung eingeführt und in das Quecksilber 9, das in der leitenden Windung 12 enthalten ist. eingetaucht. Die
Dicke dieses Bandes 14 ist in Abhängigkeit von der Stromstärke berechnet, die man durch die Windung fließen
lassen will. Unter Berücksichtigung der spezifischen Widerstände des Kupfers und des Quecksilbers ist es
günstig, wenn man dem Band 14 einen Querschnitt verleiht, der gleich dem des flüssigen Metalls in der Windung
ist; dann ist das Verhältnis der Widerstände etwa 2 :100 und der durch das Quecksilber fließende Strom
beträgt nur ein 50zigstel des durch das Band 14 fließenden Stroms. Die durch den Joule'schen Effekt bedingten
Verluste im Quecksilber sind proportional zum Quadrat des Stroms, der darin fließt, und können so auf einem
vernachlässigbar geringen Wert gehalten werden.
In Höhe des Luftspalts ist das Band 14 aus Kupfer unterbrochen. Da jedoch dieses Band 14 vollkommen im
Quecksilber eingetaucht ist, erstreckt sich der Bereich, in dem der Strom das Band 14 verläßt, um so das flüssige
Metall zu durchqueren, über eine ziemlich große Oberfläche, so daß auch die auf den Übergangswiderstand
zurückzuführenden Joule'schen Verluste auf einen Mindestwert beschränkt werden können. Die so entstehende
Wärme wird mit dem gepumpten Quecksilber abgeführt.
Am Ausgang des Luftspahs 2 ist die leitende Windung 12 mehrfach um 90° gekrümmt, damit sie um den aktiven
Schenke! 15 des Magnetkreises 1 herumgeführt werden kann. Anschließend wird die leitende Windung
12 noch einmal um 90° gekrümmt, damit sie wieder parallel zum Luftspalt verläuft.
Wenn die Pumpleitung 5 mit Quecksilber versorgt wird, so füllt dieses die gesamte Windung aus. Der zweite
geschlossene Magnetkreis, der mit der Primärwicklung 10 versehen ist, induziert in der leitenden Windung
12 gemäß dem Transformatorprinzip einen starken Wechselstrom mit derselben Frequenz, wie sie das Magnetfeld
aufweist. Die Versorgung der Primärwicklungen 3 und 10 wird so durchgeführt, daß der in der leitenden
Windung 12 erzeugte Strom mit dem im Luftspalt 2 erregten Magnetfeld phasengleich liegt.
Die oben beschriebene Pumpe kann im Rahmen der Erfindung auf verschiedene Weise verändert werden.
Eine erste vorteilhafte Variante besteht darin, die leitende Windung 12 um eine zur Luftspaltebene parallele
Achse zu falten und sie erneut durch den Luftspalt zu führen.
Wenn auch die Herstellung der leitenden Windung 12 so vereinfacht wird, so erhöht man andererseits stark
den Magnetwiderstand des Luftspahs; jedoch bringt die zweite Durchführung der leitenden Schleife eine Ausgieichswirkung
mit sich, durch die die tendenziell vorhandene Ausbildung eines magnetischen Störfeldes verhindert
wird; andererseits spielt das Band 14 aus Kupfer zum Teil die Rolle einer Abschirmung gegenüber dem
Magnetfeld, und zwar aufgrund der Foucaultschen Ströme, die sich in Höhe des Luftspahs im Band 14 ausbilden.
Eine andere Variante, bei der die leitende Windung 12 wie oben zweimal durch den Luftspalt geführt wird,
ermöglicht es, den durch das Band 14 im Luftspalt erzeugten Abschirmeffekt auszuschalten; es wird hier einfach
das Band 14 im Luftspalt wie im aktiven Abschnitt unterbrochen.
κι Dann begrenzt zwar die geringe Leitfähigkeit des
Quecksilbers die Ausbildung von Foucaullschen Strömen, jedoch erhöht sich der Widerstand in der Windung
in einem Bereich wo die aufgrund des Joule'schen Effekts entstehende Wärmemenge nicht abgeleitet wird.
Diese zweite Variante weist also nur dann Vorteile auf, wenn die Stromstärke in der leitenden Windung 12 auf
ziemlich niedrigen Werten gehalten wird. Es muß jedoch darauf hingewiesen werden, daß die in diesem Bereich
der Windung entstehende gegensinnige Pumpwirkung nicht die im Nutzbereich erzeugten Pumpkräfte
beeinträchtigt, da zwischen diesen beiden Bereichen die leitende Windung das Band 14 aus Kupfer aufweist, der
jeder Bewegung des Quecksilbers entgegensteht.
Die F i g. 2a sowie die F i g. 2b, die einen Schnitt entlang A, A durch die in 2a gezeigte Anordnung darstellt,
betreffen den Fall, bei dem die leitende Schleife wie in den obigen Beispielen zweimal durch den Luftspalt geführt
wird, jedoch die oben angeführten Nachteile vermieden sind.
Zur Vereinfachung der Beschreibung dieser Anordnung wurden dieselben Referenzen verwendet, soweit
es sich um identische Bauteile handelt.
Ein magnetischer Hauptkreis 1 trägt zwei Primärwicklungen 3 und 4 und besitzt einen Luftspalt 2. durch
den die leitende Windung 12 geführt ist, die den Schenkel 8 des geschlossenen, durch eine Primärwicklung 10
gespeisten Magnetkreises umgibt. Die Pumpleitung 5 für das flüssige Metall weist wie zuvor zu einem flachen
Abschnitt 6 auf. Jedoch ist diesmal die abgeflachte Pumpleitung in Form eines Streifens gemäß einer abgerundeten
Halbschleife 16 gefaltet und zweimal durch den Luftspalt durchgeführt worden, so daß das flüssige
Metall in Höhe des Luftspalts im oberen Durchgang (Abschnitt 6) der Pumpleitung gegensinnig zum im unteren
Durchgang (Abschnitt 6') fließenden flüssigen Metall strömt. Da in beiden Fällen die Richtung des Magnetfeldes
dieselbe bleibt, genügt es, den Konduktionssirom in den beiden Durchgängen gegensinnig fließen
zu lassen, damit die Laplaceschen Kräfte sich addieren und eine größere Arbeit liefern.
Die in ihrer Ebene entlang einer in der Ebene des Luftspaits 2 liegenden Achse gefaltete leitende Wändung
12 dringt zweimal in die Pumpleitung 5 in Höhe der Abschnitte 6 und 6' ein und erzeugt so Kräfte, die
sich in der Pumpleitung, durch die das flüssige Metall strömt, addieren. Es ist zu bemerken, daß die Störströmung
des in der leitenden Windung 12 vorhandenen Metalls durch das Vorhandensein des leitenden Bandes
14 insbesondere in der Halbschleife 17 gebremst wird.
Die Fig.3a und 3b, wobei letztere einen Schnitt
durch die in Fig.3a gezeigte Anordnung entlang BB
darstellt, entspricht einer Pumpvorrichtung, in der die beiden Magnetkreise 1 und 7 ein in einer Ebene liegendes
Ganzes bilden. Dieses Ganze besteht also aus einem Magnelkreis 1 mit einem Luftspalt und einem geschlossenen
Magnetkreis 7, um den die leitende Windung 12 gewickelt ist Die Primärwicklung 10 umgibt den gemeinsamen
Schenkel 8, und liegt in der Nähe der leiten-
den Windung 12. Diese leitende Windung 12 läßt im in
der abgeflachten Pumpleitung (bei 6) vorhandenen flüssigen Metall einen elektrischen Strom fließen, der senkrecht
zum im Luftspalt des Magnetkreises gebildeten Magnetfeld verläuft.
Aufgrund des Aufbaus der beiden Magnetkreise ist die Pumpleitung 5 in Höhe des oberen Bereichs des
Magnetkreises 1 abgewinkelt, wie es schematisch in Fi g. 3b gezeigt wird.
Eine Variante dieser Ausführung besteht darin, im in
oberen Zweig des Magnelkreises 1 eine Öffnung anzubringen, damit das Abwinkein der Pumpleitung 5 vermieden
werden kann.
Man kann auch die Lage der Primärwicklungen der Vorrichtung gemäß den Fig. 3a und 3b verändern, in- r,
dem die Primärwicklung 10 vollkommen fortgelassen und durch eine Primärwicklung ersetzi wurde, die auf
dem Magnetkreis 7 angeordnet wird.
Will man höchste Pumpleistungen erzielen, bringt man auf dem Magnetkreis 7 sowie auf dem mittleren
Schenkel 8 eine Primärwicklung an.
Die verschiedenen oben beschriebenen Anordnungen sind in Versuchen erprobt und dann zum Pumpen von
verschiedenen schmelzflüssigen Metallen wie beispielsweise Quecksilber und Blei verwendet worden, die einen
Widerstand von etwa 100 Mikroohm pro cm bei den Verwendungstemperaturen aufweisen.
Falls das zu pumpende schmelzflüssige Metall auf das in der Windung mit dem schmelzflüssigen Metall eingetauchten
Metallband chemisch einwirkt, kann auf ihn eine Molybdän- oder Nickelschutzschicht aufgebracht
werden, falls es nicht vorteilhafter ist, einen Nickelstab zu verwenden, wie beispielsweise im Falle von schmelzflüssigem
Natrium.
Unter bestimmten Einsatzbedingungen, bei denen es »5
nicht auf einen hohen Reinheitsgrad des schmelzflüssigen Metalls ankommt, kann sogar eine gewisse beschränkte
chemische Einwirkung in Kauf genommen werden, die zu einem leichten Materialverlust des eingetauchten
leitenden Metallbandes führen würde, der bei- w spielsweise etwa alle 1000 Betriebsstunden ersetzt werden
müßte.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
45
50
Claims (13)
1. Verfahren zum elektromagnetischen Pumpen schmelzflüssiger Metalle, wobei in einer Pumpleitung
(5) der elektromagnetischen Pumpen das flüssige oder schmelzflüssige Metall zirkuliert und ein
Zweig dieser Pumpieitung gleichzeitig von einem elektrischen Strom durchsetzt wird, der in einer
Richtung senkrecht zur Pumpleitung orientiert ist und von einem magnetischen Feld durchsetzt wird,
das senkrecht gleichzeitig zur Pumpleitung und zum Konduktionsstrom ist, und wobei der Konduktionsstrom
in einer leitenden Windung (12) entsteht, die durch eine Hülle (13) abgeflachter Form, din mit dem
zu pumpenden Metall gefüllt ist, begrenzt ist, d a durch gekennzeichnet, daß in diese leitende
Windung (12) parallel zu deren beiden großen Seiten ein Band (14) von der gleichen Form wie die der
Hülle (13), jedoch von erheblich geringerer Dicke getaucht wird, das aus einem die Elektrizität sehr gut
leitenden Material besteht und unempfindlich gegen die chemische Wirkung des flüssigen oder schmelzflüssigen
Metalls ist, derart, daß der Kontakt zwischen Band und schmelzflüssigen in der Windung
enthaltenem Metall über eine sehr große Fläche im wesentlichen gleich der Fläche der Wandungen der
Windung hergestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das in die Windung (12) schmelzflüssigen Metalls getauchte Band (14) mindestens einmal
in Höhe des Luftspalts des Magnetkreises unterbrochen ist.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpleitung
(5) für das schmelzflüssige Metall in der Nähe des Luftspaltes (2) abgeflacht ist, während die !eilende
Windung (12) über ihre gesamte Länge hinweg eine abgeflachte Form beibehält.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende
Windung (12) genau einmal durch den Luftspalt (2) des ersten Magnetkreises (1) geführt ist und daß der
erste Magnetkreis mindestens über eine in der Nähe des Luftspaltes angeordnete Primärwicklung (3) verfügt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die leitenden Windung
(3) zweimal durch den Luftspalt (2) des ersten Magnetkreises (1) geführt ist, während die das gepumpte
schmelzflüssige Metall führende Pumpleitung (5) nur einmal durch den Luftspalt geführt ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß an der Stelle der zweiten Durchführung durch den Luftspalt (2) das Band (14) ein zweites
Mal unterbrochen ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Windung
(12) und die das gepumpte flüssige Metall führende Pumpleitung (5) jeweils zweimal durch den Luftspalt
(2) geführt werden, wobei die Pumpleitung eine außerhalb des Luftspaltes liegende Halbschlcife (16)
bildet.
8. Verfahren nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet, daß im Luftspalt (2) die leitende Windung
(12) einmal von der I lalbschleife (io) der Pumpieitung
(5) und einmal nach der I lalbschleifc der Pumpleitung
mit ihren entsprechenden Abschnitten in die·
se Pumpleilung eingeführt wird.
9. Elektromagnetische Pumpe zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
mit einem ersten im Luftspalt (2) ein Magnetfeld erzeugenden Magnetkreis (1), wobei die Achse der
Pumpleitung (5) senkrecht zum Magnetfeld ausgerichtet ist und mit einem zweiten geschlossenen Magnetkreis
(7), der mindestens eine Primärwicklung (10) aufweist, und von dem ein Schenkel (8) von der
leitenden Windung schmelzflüssigen Metalls umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Magnetkreis
(1) oder der zweite Magnetkreis (7) einen gemeinsamen Schenkel (8), um den die leitende Windung
(12) gewickelt ist, aufweist.
10. Pumpe nach Anspruch 9 gekennzeichnet durch
eine Primärwicklung (10) auf dem gemeinsamen Schenkel (8).
11. Pumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Primärwicklung auf dem dem
zweiten Magnetkreis (7) zugehörenden Schenkel angeordnet ist und ein Induktionskreis auf dem zum
ersten Magnetkreis (1) gehörenden Schenkel und eine Primärwicklung (10) auf dem gemeinsamen
Schenkel (8) angeordnet ist.
12. Pumpe nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die das gepumpte schmelzflüssige Metall führende Wirkung (5) in Höhe
des oberen Schenkels des Magnetkreises (1) abgewinkelt ist.
13. Pumpe nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß der obere Schenkel des Magnetkreises (1) einen Durchlaß für die das
schmclzflüssige gepumpte Metall führende Pumpleitung (5) aufweist.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7405958A FR2262437B1 (de) | 1974-02-21 | 1974-02-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2507034A1 DE2507034A1 (de) | 1975-08-28 |
| DE2507034C2 true DE2507034C2 (de) | 1984-07-12 |
Family
ID=9135271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2507034A Expired DE2507034C2 (de) | 1974-02-21 | 1975-02-19 | Elektromagnetische Konduktionspumpe für flüssige Metalle schlechter elektrischer Leitfähigkeit |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3973878A (de) |
| JP (1) | JPS5745148B2 (de) |
| BE (1) | BE824677A (de) |
| DE (1) | DE2507034C2 (de) |
| FR (1) | FR2262437B1 (de) |
| GB (1) | GB1494559A (de) |
| IT (1) | IT1027483B (de) |
| NL (1) | NL7502139A (de) |
| SU (1) | SU625645A3 (de) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2441946A1 (fr) * | 1978-11-15 | 1980-06-13 | Novatome Ind | Pompe a conduction pour metal liquide |
| US4392786A (en) * | 1980-10-16 | 1983-07-12 | Merenkov Jury F | Electromagnetic induction pump |
| US4824329A (en) * | 1985-07-05 | 1989-04-25 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for controlling liquid metal flow |
| US5675306A (en) | 1995-05-18 | 1997-10-07 | Diaz; Rodolfo E. | Resonant electromagnetic field amplifier utilizing a magnetic LRC resonant circuit |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE837579C (de) * | 1949-09-27 | 1952-04-28 | Ver Leichtmetall Werke Ges Mit | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Druecken in Metallschmelzen, insbesondere zum Pumpen von Metallschmelzen |
| US2756678A (en) * | 1954-11-22 | 1956-07-31 | Gen Electric | Electromagnetic pump |
| US2988997A (en) * | 1955-03-22 | 1961-06-20 | Babcock & Wilcox Co | Electromagnetic pump |
| NO140023C (no) * | 1971-03-16 | 1979-06-20 | Alsacienne Atom | Anordning for konduksjonspumpe for flytende metaller |
| FR2131087A5 (de) * | 1971-03-31 | 1972-11-10 | Alsacienne Atom | |
| FR2186960A5 (de) * | 1971-12-22 | 1974-01-11 | Alsacienne Atom | |
| FR2164493B1 (de) * | 1971-12-22 | 1975-02-21 | Activite Atom Avance |
-
1974
- 1974-02-21 FR FR7405958A patent/FR2262437B1/fr not_active Expired
-
1975
- 1975-01-23 BE BE1006420A patent/BE824677A/xx not_active IP Right Cessation
- 1975-02-06 IT IT67318/75A patent/IT1027483B/it active
- 1975-02-12 US US05/549,261 patent/US3973878A/en not_active Expired - Lifetime
- 1975-02-14 JP JP50018108A patent/JPS5745148B2/ja not_active Expired
- 1975-02-19 DE DE2507034A patent/DE2507034C2/de not_active Expired
- 1975-02-19 GB GB6959/75A patent/GB1494559A/en not_active Expired
- 1975-02-19 SU SU752106547A patent/SU625645A3/ru active
- 1975-02-21 NL NL7502139A patent/NL7502139A/xx not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2507034A1 (de) | 1975-08-28 |
| JPS5745148B2 (de) | 1982-09-25 |
| FR2262437B1 (de) | 1983-06-24 |
| BE824677A (fr) | 1975-07-23 |
| US3973878A (en) | 1976-08-10 |
| GB1494559A (en) | 1977-12-07 |
| FR2262437A1 (de) | 1975-09-19 |
| JPS50119308A (de) | 1975-09-18 |
| SU625645A3 (ru) | 1978-09-25 |
| NL7502139A (nl) | 1975-08-25 |
| IT1027483B (it) | 1978-11-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE1212626B (de) | Abschirmvorrichtung fuer Transformatoren, Drosselspulen od. dgl. | |
| DE3029416C2 (de) | Starkstromtransformator oder -drossel | |
| CH649862A5 (de) | Starkstromtransformator oder drossel mit bandfoermigem wicklungsleiter. | |
| DE2507034C2 (de) | Elektromagnetische Konduktionspumpe für flüssige Metalle schlechter elektrischer Leitfähigkeit | |
| DE1538250A1 (de) | Transformatorkerne mit Streujoch | |
| DE68914851T2 (de) | Litzenartiger elektrischer leiter mit einem flachen drahtkern. | |
| DE1488422A1 (de) | Kommutatormaschine | |
| DE2262803A1 (de) | Stromleitungspumpe fuer fluessigmetall | |
| DE2122420C3 (de) | Magnetometer | |
| DE2041234B2 (de) | Vorrichtung zur induktiven erwaermung von gegenstaenden wie transportrohren | |
| DE747776C (de) | Durch einen Messwandler beheizter Bimetallausloeser | |
| DE872593C (de) | Entstoerdrosselspule | |
| DE3531322C2 (de) | ||
| DE1483039A1 (de) | Fortlaufend arbeitendes Waermebehandlungsverfahren und Vorrichtung zu seiner Durchfuehrung | |
| DE1923071A1 (de) | Induktives Durchfluss-Messgeraet | |
| DE642338C (de) | Dampfentladungsapparat, insbesondere Metalldampfstromrichter, mit in der Kathode befindlichem Einsatzkoerper und in die Kathode eintauchender, aus Widerstandswerkstoff bestehender Zuendelektrode | |
| DE473614C (de) | Stromwandler zur Messung der Summe mehrerer Stroeme | |
| DE2131096C3 (de) | Band- oder folienartiger Stromleiter für Wicklungen von Transformatoren, Drosselspulen, Wandlern u.dgl | |
| DE700930C (de) | cher Hochspannungsmaschinen | |
| AT103159B (de) | Läufer für Asynchronmotoren mit zwei getrennten Käfigwicklungen. | |
| DE893525C (de) | Wechselstromleiter aus Eisen | |
| DE408597C (de) | Faltleiter mit erhoehtem Wechselstromwiderstand | |
| DE530062C (de) | Transformator, insbesondere zur Lichtbogenschweissung | |
| DE1541012B1 (de) | Permanentmagnetische Anordnung zur Erzeugung eines zumindest angenaehert homogenen Magnetfeldes fuer eine mit gekreuzten elektrischen und magnetischen Feldern arbeitende Laufzeitroehre | |
| DE1514788A1 (de) | Elektromagnetisches Relais mit in Schutzrohren angeordneten Ankerkontakten |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OGA | New person/name/address of the applicant | ||
| OD | Request for examination | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |