Opublikowano: 5.IIL 1970 59218 KI. 59 e, 8/03 MKP F»* Twórca wynalazku: mgr inz. Jan Dziedzic Wlasciciel patentu: Instytut Badan Jadrowych, Warszawa (Polska) Pompa elektromagnetyczna do cieklych metali Przedmiotem wynalazku jest pompa elektro¬ magnetyczna pierscieniowa pradu zmiennego z polem biezacym do przepompowywania cieklych metali.Istnieje szereg rozwiazan technicznych pomp kondukcyjnych pradu "stalego i zmiennego, in¬ dukcyjnych i kondukcyjnych z kanalami slima¬ kowymi oraz indukcyjnych liniowych z polem biezacym i kanalami plaskimi lub pierscienio¬ wymi. Geometria pierscieniowa wykazuje szereg zalet, których nie posiadaja inne rozwiazania konstrukcyjne. Okragly ksztalt w stosunku na przyklad do plaskiego kanalu z reguly jest wy¬ godniejszy w technologii i pozwala na zwarta konstrukcje, latwo znosi naprezenia od cisnien oraz upraszcza ksztalt dyfuzorów na wyjsciu i wejsciu. Prad indukowany w cieklym metalu nie wykracza poza jego granice, przez co unika sie stosowania polaczen czolowych w kanale i to¬ warzyszacych im strat. Uzwojenia statora rów¬ niez nie posiadaja polaczen czolowych, a prob¬ lem izolacji termicznej i elektrycznej jest stosun¬ kowo latwy do pokonania.Dotychczas budowane obwody magnetyczne liniowych pomp pierscieniowych sa zlozone z wykrojów blachy elektrotechnicznej w formie grzebienia. Wystepuja tu duze trudnosci z pa¬ kietowaniem i montazem tego typu rdzenia. Po¬ za tym przekrój zebów na calej ich dlugosci jest staly, a przy zastosowaniu dopuszczalnej mak¬ io 15 21 25 20 symalnej wartosci indukcji magnetycznej wyma¬ ga to duzego pradu magnesujacego na przenie¬ sienie zalozonego strumienia.Celem wynalazku jest zwiekszenie sprawnos¬ ci pompy pierscieniowej z polem biezacym przy jednoczesnym zachowaniu jej dotychczasowych zalet.Cel ten zostal osiagniety przez uformowanie rdzenia magnetycznego statora z wykrojów pier¬ scieniowych o obrysie kolowym, wykonanych z blachy elektrotechnicznej ze szczelinami promie¬ niowymi, a jarzma i rdzenia srodkowego z ksztaltek prostokatnych. W obwodzie magnetycz¬ nym liniowej pompy pierscieniowej wedlug wy¬ nalazku maksymalne nasycenie wystepuje tylko na czole zebów, poniewaz jest tu najmniejszy przekrój zelaza.Dalej przekrój zeba wzrasta proporcjonalnie do promienia i osiaga maksimum u „nasady", przy malych jednostkach pomp. Przekrój ten jest zwykle tak duzy, ze mozna czesc jego po¬ minac, a jarzmo rozlozyc segmentami na obwo¬ dzie zebów statora.Pozostala czesc obwodu wykorzystuje sie na sruby montazowe i kolektory gazu chlodzacego.Poza tym w przeciwienstwie do podluznego uwarstwienia zebów, wystepujacego w rdzeniu typu grzebieniowego, zeby statora wedlug wyna¬ lazku sa uwarstwione poprzecznie do osi pom- 5921859218 3 py, wzdluz zlobka, co powoduje zwiekszenie oporu magnetycznego.Wynalazek zostal uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przed¬ stawia rdzen w widoku ogólnym, fig. 2 — pom¬ pe w czesciowym przekroju podluznym, fig. 3 — pompe z rdzeniem w czesciowym przekroju po-* przecznym. Obwód magnetyczny jest zestawiony z pierscieniowych ksztaltek blach tworzacych ^eby statora, rozcietych wzdluz promienia 5 oraz prostokatnych pasków, z których wykonano jarz¬ mo 2 i rdzen srodkowy 3. Rdzen srodkowy jest umieszczony w koszulce 6, ze stali nierdzewnej, zamkniety stozkami 10 po obu koncach.Aktywnym elementem pompy jest szczelina 4, w której znajduje sie kanal przeplywowy 8 wy¬ konany równiez ze stali nierdzewnej i oslonie¬ ty warstwa izolacji termicznej 7 od strony uzwo¬ jen 16. Izolacja termiczna 7 kanalu nie zabez¬ piecza calkowicie uzwojen pompy przed prze¬ grzaniem i dlatego przewidziano dodatkowe chlo¬ dzenie pompy z sieci sprezonego powietrza. Po¬ wietrze chlodzace po przejsciu przez wlot 13 roz¬ plywa sie po obwodzie uzwojen pompy kanali¬ kami 14 wzdluz zaznaczonych na rysunku linii "przerywanych.Oslona zewnetrzna 11 jest zasadniczym elemen¬ tem montazowym, w którym przy pomocy kilku 10 15 20 25 pierscieni 12 i srub zmontowano calosc pompy i osadzono na podstawie 15. Miedzy zebami 1 sta¬ tora, a jarzmem 2 istnieje szczelina d rzedu 0,1 mm. Uzwojenie wielofazowe statora wytwarza w szczelinie pole biezace, które wywiera nacisk (spietrzenie) na plynny metal znajdujacy sie w szczelinie analogicznie do oddzialywania pola wirujacego w silnikach asynchronicznych na klatke krótkozwarta, w kierunku zgodnym z bie¬ giem fal pola magnetycznego.Zakres stosowalnosci pompy ze wzgledu na temperature jest zalezny od doboru materialów magnetycznych, izolacyjnych i konstrukcyjnych.Dla orientacji mozna przyjac 800°C, jako górna granice temperatury przepompowywanego meta¬ lu. PL