DE7026816U - Elektromagnetische pumpe fuer fluessige metalle - Google Patents

Description

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GROUPEMENT ATOMIQOE ALSACIENNE ATIANTIQUE

VERBESSERTE ELEKTROMAGNETISCHE PUMPE FUR FLÜSSIGE METALLE

Die Erfindung "betrifft eine verbesserte elektromagnetische Pumpe zur Förderung von flüssigen Metallen.

Die bekannten elektromagnetischen Pumpen bestehen in der Regel im wesentlichen aus einem magnetischen Kreis und einem Metallrohr, beispielsweise aus rostfreiem Stahl, Derartige Pumpen eignen sich bekanntlich nicht zur Förderung von so gebräuchlichen Metallen wie Zink und Aluminium, da diese das Metall bzw, die Legierung angreifen, woraus die Rohrleitung der Pumpe besteht. In ihrer französischen Patentschrift W 127.426 vom 1. Juli 1968 hat die Anmelderin vorgeschlagen, die Förderleitung aus einem feuerfesten Material herzustellen, auf deren

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Auseenseite eine Metallschicht vorgesehen ist, die die Vorwärmung der Leitung fördert. Auf diese Weise kann einerseits die Leitung von gebräuchlichen Metallen nicht angegriffen werden, und andererseits wird dae Risiko dee Einfrierens des Metalls in der Leitung im Augenblick der Herstellung des FlUssigkeitsstroms ausgeschlossen.

Hierdurch entstehen allerdings einige Schwierigkeiten infolge der Vergrößerung des Luft Spaltes zwischen den Ständern; so muss die Heizvorrichtung des feuerfesten Rohrs von der Aussenwelt thermisch isoliert werden; ggf. muss auch das feuerfeste OaU^ «*»«. -a~— .~-u—_.: ..i.A. τ>4~_4 —ι- ... _« a~~. a..—-.^-.,--T * ~**~.~Λ.η**.* xiuuj. vwj. vicxx \>u<5iuxs9V>x£OU jjxunxim'ugiui uei ouoDcuiro^v goovuuiuv werden, und zwar beispielsweise auch Aufbringung eines Mantels aus einem der Oxydation bei hoher Temperatur widerstehenden Metall entsprechend der französischen Patentschrift 6.942.388 vom 10. Dezmber 1969 und der Zusatzpatentschrift 6.945.218 vom 29. Dezember 1969 der .'iuaeidferir., Ausserdem kann die

Induktionsheizung der auf der Aussenseite der das flüssige Metall fördernden Bohrleitung aufgebrachten Metallschicht durch eine Wicklung aus erhitzten Leitern beliebiger Art vervollständigt werden. Auf diese Weise wird der Luftspalt um das Fünffache im Verhältnis zu herkömmlichen Pumpen vergrössert. Um das flüssige Metall fördern zu können, muss im Rohrinnera. eine ausreichende magnetische Induktion aufrechterhalten werden; dazu muss die Anzahl der Amperewindungen des magnetischen Kreises pro Längeneinheit der Pumpe erhöht werden. Räch den herköml chen Verfahren müssten im verwendeten Magnetkern breite, tiefe Ruten

vorgesehen werden» so dass die Evolventen zwischen den Zähnen aufeinanderfolgender Pole zu viel Raum einnehmen wurden. Bei Pumpen zur Förderung so gebräuchlicher Metalle wie Aluminium let cd Vw* vwiluaTu öijue Tiäibuug au νβχ-wcmueii, deren Breiie axe grösste Abmessung und deren Dicke als kleinste Abmessung in einem relativ kleinen Verhältnis zueinander stehen. Die Sohiohtdicke der Bleche des magnetischen Kreises Obersteigt nicht die Breite der Leitung, d. h« die grösste Abmeseung, so dass es kaum möglich ist, das Volumen des Metalls zu vergrössern, in dem der magnetische Kreis gebildet wird.

Die Anaeldariif lint desfc/egjin i- neuartige Stander für elektromagnetische Pumpen entwickelt, um diese Nachteile und Unvollkommenheiten zu beseitigen.

Sie hat ferner festgestellt, dass es bei nicht einwandfreies Betrieb der Pumpe notwendig sein kann, sofort an die Rohrleitung heranzukommen, um vor Unterbrechung des umlaufenden Flüssigkeitsstroms und dem Einfrieren des Metalls in der Leitung eingreifen zu können. Es ist daher unerlässlich die Pumpe mit Spulen auszurüsten, deren Evolventen so wenig Raum wie möglich einnehmen und die möglichst schnell mit ein paar Handgriffen ausgebaut werden können·

Die Erfindung betrifft eine verbesserte elektromagnetische Pumpe, bestehend aus einem eine Symmetrieachse aufweisenden Rohr zur Förderung des flüssigen Metalls, das aus feuerfestem Material hergestellt ist und mit Vorrichtungen zur Vorwarnung und Wärmeisolation ausgerüstet ist, sowie aus einem aus zwei Jochen bestehendem Ständer, die zu beiden Seiten de& Rohrs ange-

ordnet sind und jeweils aus einem Stapel von Blechen bestehen, welche parallel zu einer Ebene vorgesehen sind, durch die die Symmetrieachse des Rohrs hindurchgeht, und welche in gen Abstünden sngscrcinetc tiefe SUtsn aufwsissr*, ia. »öü«ü eine senkrecht zur Symmetrieachse angeordnete Flachspule untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Spulen 8 durch Verschiebung in einer parallel zur Rohrachse verlaufenden Richtung nach ihrer Entriegelung in einer senkrecht zur Rohrachse verlaufenden Richtung F ausgebaut werden kann.

Um den Selbstkostenpreis zu verringern und nach demselben Konstruktionsverfahren mehrere, für verschiedene Anwendungen geeignete Pumpentypen herstellen zu können, ist die Anträgstallerin dazu Übergegangen, .jedes Joch aus gleichen feilen mit zwei oder drei Nuten herzustellen, je nachdem, ob die Pumpe mit einphasigem oder dreiphasigem Strom versorgt wird· Auf diese Weise können ebensovaäe getrennte Teile mit zwei oder drei Spulen hergestellt werden, die mit Hilfe jeder geeigneten Vorrichtung miteinander verbunden werden können.

Die erf indungsgemässe verbesserte Pumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass das Joch 6 eines jeden Megnetkreises aus getrennten Teilen besteht, die ebensoviele LJpulen wie Nuten aufweisen und die mit einer beliebigen geeigneten Vorrichtung miteinander verbunden sind.

Dank dieser Vorrichtung können kompoirce Spulen mit einer gross en Anzahl von Amperewindungen um ein Jochteil herum angeordnet und die erforderliche Anzahl von Standardttöilen zu-

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sammengebaut werden, so dass die Länge des Ständers den Kennwerten der elektromagnetischen Pumpe angepasst werden kann«

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung enthalt die Besehreibung eines Ausführüngsbeispiels an Hand der Zeichnung;

Pig. 1 geigt im Schnitt eine erfindungsgemasse elektromagnetische Pumpe; und

Fig. 2 ist eine Draufsicht dieser Pumpe.

Nach Pig. 1 besteht die elektromagnetische Pumpe für "besondere korrosive flüssige Metalle erfindungsgemäss aus einem Rohr 1 aus isolierendem, feuerfesten Material (beispielsweise Graphit) mit einer Metallverkleidung 2, die nicht oxydiert und einen haben elektrischen Widerstand aufweist; ferner besteht sie aus einer konzentrischen Verkleidung 3 aus einem thermisch isolierenden Material, die den Magnetkreis vor der von dem geförderten flüssigen Metall ausgestrahlten Wärme schützt. Der Einfachheit halber wurden die Heizelemente zum Vorwärmen der Rohrleitung vor den Beginn, dor Förderung des Metalls nicht eingezeichnet. Das Rohr 1 ist im übrigen leicht konisch ausgebildet, damit die Entfernung des verfestigten Metalls im Falle des Einfrierens erleichtert wird. Das Ganze ist voiaugsweise auf einem !Träger am Gestell 5 der Pumpe auf geeignete Weise befestigt.

Zu beiden Seiten des Rohrs sind zwei gleichartige magnetische Kreise angeordnet, die jeweils ein Magnetjoch 6 mit Nuten 7 (Fig,. 2) und eine Vielzahl von Spulen 8 aufweisen, die in die Nuten eingreifen. Jeder dieser magnetischen Kreise ist

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in einem Belüftungskanal 9 untergebracht; die Frischluftzufuhr erfolgt durch Leitungen 10 iv·... 1"! rind die Stromversorgung der Spulen durch ein Kabel 12 Über einen Anschlusskasten 13·

Fig. 2 veranschaulicht verschiedene Einzelheiten und L.tie, die in bezug auf Fig. 1 nicht beschrieben wurden, wie beispielsweise das Ende der Nuten 7 des Magnetjochs 6 gemäss Fig. 1 und die in den Nuten untergebrachten Spulen 8.

Wenn das Magnetjoch 6 der einzelnen magnetischen Kreise aus einer Vielzahl von Teilen besteht, werden diese beispiels:— · weise mit Hilfe eines Gewindestabs 15 oäer eines viereckigen Stabs mit Gewinde an den Enden und zweier Muttern 14 miteinander verbunden. Der Zusammenbau kann beispielsweise auch mit Schwalbenschwanateilen oder mit U-Stäben erfolgen, die in am Joch vorgesehene Aussparungen eingreifen; 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.

Mit dieser Ausführungsart können die Abmessungen der Spulen bedeutend kleiner gehalten und eine beträchtliche Einsparung an elektrischem Strom erzielt werden.

Die den Gegenstand der Erfindung bildende elektromagnetische Pumpe hat den Vorteil, dass sie sehr leicht auszubauen ist und das Rohr 1 sehr leicht zugänglich ist, falls das geförderte Metall einfriert; dasselbe trifft auf den magnetischen Kreis zu, wenn beispielsweise eine schadhafte Spule auszuwechseln ist.

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Nach Entfernung der BeIUftungskanäle 9 vnd seitlicher Verschiebung der magnetischen Kreise ist das Rohr 1 zugän^lAih.

Zum Ausbau der Spulen eines magnetise^'-λ Kreises iß"·. ·:- ν magnetische Kreis vom Rohr 1 zu entfern*η; ^O^'-b i.nu die Spulen 8 aus den entsprechenden Nuten 7 h*»·-"-.. .etfur.&linwii, wobei die betreffende Spule in Pfeilrichtung F gedrückt, längs des Jochs 6 verschoben und dann abgehoben wird.

Aus konstruktioiistechnischen Gründen kann es erforderlich sein, die Dicke der Metallverkleidung des Rohrs zu erhöhen und ggf. die Dicke des Rohrs aus feuerfestem Material stark zu verringern, nämlich dann, wenn die zu fördernden Metalle verhältnismässig wenig korrosiv sind.

17. Ii.

Claims (2)

S4ASBfWANSPRUOHE

1. Verbesserte elektromagnetische Pumpe, bestehend aus einem eine Symmetrieachse aufweisenden Rohr zur Förderung von flüssigem Metall, das aus feuerfestem Material hergestellt und mit Vorrichtungen zur Vorwärmung und Warme isolation ausgerüstet ist, sowie aus einem aus zwei Jochen bestehenden Stander, die zu beiden Seiten des Rohrs angeordnet sind und jeweils aus einem Stapel von Blechen bestehen, welche parallel zu einer Ebene vorgesehen sind, durch die die Symmetrieachse des Rohrs hindurchgeht, und welche in recelmässigen Abständen angeordnete tiefe Nuten aufweisen, in denen jeweils eine senkrecht - ν Symmetrieachse angeordnete Flachspule untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Spulen (8) durch Verschiebung in einer parallel zur Rohrachse verlaufenden Richtung nach ihrer Entriegelung in einer senkrecht zur Rohrachse verlaufenden Richtung ausgebaut werden kann.

2. Verbesserte elektromagnetische Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Joch (6) eines jeden magnetischen Kreises aus .einzelneil- Teilen besteht, die ebensoviele Spulen wie Nuten aufweisen und die mit jeder geeigneten Vorrichtung miteinander verbunden sind«

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