RU166156U1 - MAGNETIC INDUCTION PUMP FOR PUMPING LIQUID HEAT CARRIERS - Google Patents

MAGNETIC INDUCTION PUMP FOR PUMPING LIQUID HEAT CARRIERS Download PDF

Info

Publication number
RU166156U1
RU166156U1 RU2016108654/07U RU2016108654U RU166156U1 RU 166156 U1 RU166156 U1 RU 166156U1 RU 2016108654/07 U RU2016108654/07 U RU 2016108654/07U RU 2016108654 U RU2016108654 U RU 2016108654U RU 166156 U1 RU166156 U1 RU 166156U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
permanent bipolar
bipolar magnets
liquid metal
pump according
magnets
Prior art date
Application number
RU2016108654/07U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгения Юрьевна Закемовская
Евгений Евгеньевич Горшков
Дмитрий Олегович Янушко
Александр Владимирович Воробьев
Евгений Владимирович Луговкин
Original Assignee
Акционерное общество "Специальное машиностроительное конструкторское бюро"
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Специальное машиностроительное конструкторское бюро" filed Critical Акционерное общество "Специальное машиностроительное конструкторское бюро"
Priority to RU2016108654/07U priority Critical patent/RU166156U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU166156U1 publication Critical patent/RU166156U1/en

Links

Images

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
    • H02K44/06—Induction pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

1. Магнитно-индукционный насос для перекачивания жидкометаллических теплоносителей, включающий двигатель, вал, функционально связанный с двигателем, и постоянные двухполюсные магниты, функционально связанные с валом, размещенные с чередованием полюсов по окружности и установленные с возможностью вращения относительно канала для прохождения жидкометаллического теплоносителя, отличающийся тем, что постоянные двухполюсные магниты размещены с двух противоположных сторон симметрично относительно канала для прохождения жидкометаллического теплоносителя, причем разноименные полюса магнитов каждой стороны расположены напротив друг друга, а на валу установлен, по меньшей мере, один маховик.2. Насос по п. 1, отличающийся тем, что постоянные двухполюсные магниты установлены на фиксирующих дисках.3. Насос по п. 2, отличающийся тем, что фиксирующие диски имеют паз для установки постоянных двухполюсных магнитов.4. Насос по п. 1, отличающийся тем, что постоянные двухполюсные магниты, размещенные с одной из сторон канала для прохождения жидкометаллического теплоносителя, установлены на маховике.5. Насос по п. 1, отличающийся тем, что постоянные двухполюсные магниты установлены на маховиках.6. Насос по п. 4 или 5, отличающийся тем, что маховик имеет паз для установки постоянных двухполюсных магнитов.7. Насос по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что постоянные двухполюсные магниты установлены на внешнюю торцевую поверхность вставок из немагнитного материала.8. Насос по п. 1, отличающийся тем, что постоянные двухполюсные магниты выполнены в виде секторов, образующих в сборе диск.1. Magnetic induction pump for pumping liquid metal coolants, including an engine, a shaft, functionally connected to the engine, and permanent bipolar magnets, functionally connected with the shaft, arranged with alternating poles around the circumference and mounted with rotation relative to the channel for passage of the liquid metal coolant, characterized the fact that the permanent bipolar magnets are placed on two opposite sides symmetrically relative to the channel for the passage of liquid metal heat carrier, the opposite poles of the magnets of each side are opposite each other, and at least one flywheel is mounted on the shaft. 2. A pump according to claim 1, characterized in that the permanent bipolar magnets are mounted on the fixing discs. 3. The pump according to claim 2, characterized in that the fixing discs have a groove for installing permanent bipolar magnets. 4. A pump according to claim 1, characterized in that the permanent bipolar magnets placed on one side of the channel for passage of the liquid metal coolant are mounted on the flywheel. 5. A pump according to claim 1, characterized in that the permanent bipolar magnets are mounted on the flywheels. 6. A pump according to claim 4 or 5, characterized in that the flywheel has a groove for installing permanent bipolar magnets. 7. The pump according to any one of paragraphs. 1-5, characterized in that the permanent bipolar magnets are mounted on the outer end surface of the inserts of non-magnetic material. 8. A pump according to claim 1, characterized in that the permanent bipolar magnets are made in the form of sectors forming an assembled disk.

Description

Полезная модель относится к области ядерной энергетики, а именно к конструкции магнитно-индукционных насосов, используемых для перекачивания жидкометаллических теплоносителей в атомной энергетике.The utility model relates to the field of nuclear energy, namely, to the design of magnetic induction pumps used for pumping liquid metal coolants in nuclear energy.

Известен насос для подачи жидкометаллического теплоносителя, содержащий корпус, рабочее колесо, закрепленное на валу, соединенном с приводом и установленном со щелевым зазором с невращающимися узлами, а также отверстие перелива теплоносителя, причем на валу, выше отверстия перелива жидкометаллического теплоносителя, установлено защитное колесо (RU, патент №2233998, F04D 7/06, Опубл. 10.08.2004 г.). Защитное колесо выполнено в виде диска с радиальными лопатками, нижние кромки которых наклонены к свободному уровню теплоносителя так, что зазор между лопатками и уровнем теплоносителя уменьшается от центра к периферии.A pump for supplying a liquid metal coolant is known, comprising a housing, an impeller mounted on a shaft connected to the drive and installed with a slotted gap with non-rotating assemblies, as well as a coolant overflow hole, and a protective wheel is installed on the shaft above the overflow hole of the liquid metal coolant (RU , patent No. 2233998, F04D 7/06, Published on 08/10/2004). The protective wheel is made in the form of a disk with radial blades, the lower edges of which are inclined to the free level of the coolant so that the gap between the blades and the level of the coolant decreases from the center to the periphery.

Недостатком данного насоса является значительное усложнение изготовления и надежности насоса, связанное с наличием дополнительных, постоянно вращающихся масс сложной формы (защитное колесо), а также необходимость обеспечения компенсации сложно прогнозируемых гидродинамических усилий как в осевом, так и в радиальном направлении, возникающих при работе защитного колеса.The disadvantage of this pump is a significant complication of the manufacture and reliability of the pump associated with the presence of additional, constantly rotating masses of complex shape (protective wheel), as well as the need to compensate for the difficultly predicted hydrodynamic forces in both axial and radial directions arising from the operation of the protective wheel .

К недостаткам следует также отнести то, что в случае выхода из строя одного из элементов насоса требуется демонтаж насоса, что в свою очередь приводит к нарушению целостности системы перекачивания жидкометаллического теплоносителя и проведению соответствующих ремонтных работ.The disadvantages should also include the fact that in the event of failure of one of the pump elements, the pump must be dismantled, which in turn leads to a violation of the integrity of the liquid metal coolant pumping system and the corresponding repair work.

Наиболее близким к заявленной полезной модели является магнитно-индукционный насос, содержащий двигатель, вал, функционально связанный с двигателем, по меньшей мере, один постоянный двухполюсный магнит, функционально связанный с валом, и немагнитный канал для прохождения расплавленного металла (RU, патент №2436223, Н02К 44/06, Опубл. 10.12.2011 г.). При этом двигатель приводит вал и постоянные магниты во вращение с их перемещением относительно канала, в результате чего в расплавленном металле, находящемся внутри канала, индуцируются вихревые токи, взаимодействующие с движущимся магнитным полем с созданием силы, обеспечивающей прокачивание металла через канал, причем металл контактирует только с внутренней поверхностью канала. Немагнитный канал для прохождения расплавленного металла образует внутреннюю полость (внутренний проход), через которую (через который) проходит расплавленный металл. На одном конце канала имеется вход, а на его противоположном конце - выход. В данном насосе указанный, по меньшей мере, один постоянный двухполюсный магнит содержит пары двухполюсных неомагнитов, причем каждый из двухполюсных неомагнитов имеет конфигурацию полюсов, противоположную их конфигурации в смежных с ним магнитах. Постоянные двухполюсные магниты размещены с чередованием полюсов по окружности. Вал и, по меньшей мере, один магнит заключены внутри цилиндрического ротора. Насос дополнительно содержит ярмо, расположенное в непосредственной близости от указанного канала и противолежащее, по меньшей мере, одному двухполюсному магниту, при этом ярмо выполнено из ферромагнитного материала и обеспечивает повышение интенсивности магнитного поля, генерируемого указанным, по меньшей мере, одним магнитом. Ярму придан профиль, позволяющий плотно охватить канал для прохождения расплавленного металла. Канал выполнен так, чтобы плотно охватить также цилиндрический ротор, причем поверхности канала, ротора и ярма соосны.Closest to the claimed utility model is a magnetic induction pump containing an engine, a shaft operably connected to the engine, at least one permanent bipolar magnet operably connected to the shaft, and a non-magnetic channel for the passage of molten metal (RU Patent No. 2436223, Н02К 44/06, published on December 10, 2011). In this case, the motor drives the shaft and permanent magnets in rotation with their movement relative to the channel, as a result of which eddy currents are induced in the molten metal inside the channel, interacting with the moving magnetic field to create a force that allows the metal to be pumped through the channel, and the metal only contacts with the inner surface of the channel. A non-magnetic channel for the passage of molten metal forms an internal cavity (internal passage) through which (through which) the molten metal passes. There is an input at one end of the channel, and an output at its opposite end. In this pump, said at least one permanent bipolar magnet comprises pairs of bipolar neomagnets, each of the bipolar neomagnets having a pole configuration opposite to their configuration in adjacent magnets. Permanent bipolar magnets are placed with alternating poles around the circumference. The shaft and at least one magnet are enclosed within a cylindrical rotor. The pump further comprises a yoke located in close proximity to the specified channel and opposite to at least one bipolar magnet, the yoke is made of ferromagnetic material and provides an increase in the intensity of the magnetic field generated by the specified at least one magnet. The yoke is given a profile that allows it to tightly enclose the channel for the passage of molten metal. The channel is made so as to tightly cover also the cylindrical rotor, and the surface of the channel, rotor and yoke are aligned.

Прежде всего, к недостаткам данного насоса следует отнести то, что в случае использования данного насоса в атомной энергетике для перекачивания расплавленного металла (жидкометаллического теплоносителя) при возникновении нештатных, аварийных ситуаций массы вращающихся частей насоса недостаточно для обеспечения необходимого крутящего момента, т.е. обеспечения выбега насоса.First of all, the disadvantages of this pump include the fact that if this pump is used in nuclear power for pumping molten metal (liquid metal coolant) in case of emergency, emergency situations, the mass of the rotating parts of the pump is not enough to provide the necessary torque, i.e. ensure run-out of the pump.

Недостатком данного магнитно-индукционного насоса также является расположение постоянных двухполюсных магнитов, функционально связанных с валом, только относительно одной внутренней стороны немагнитного канала для прохождения расплавленного металла. При таком расположении постоянных двухполюсных магнитов, а также, несмотря на наличие дополнительно установленного ярма, выполненного из ферромагнитного материала, расположенного в непосредственной близости от указанного канала и противолежащего постоянным двухполюсным магнитам, не обеспечивается необходимая интенсивность магнитного поля, генерируемого указанными магнитами, и как следствие такой насос имеет пониженный КПД. Отсутствует возможность перекачивания расплавленного металла при отключении электричества.The disadvantage of this magnetic induction pump is also the location of the permanent bipolar magnets, functionally connected with the shaft, only relative to one inner side of the non-magnetic channel for the passage of molten metal. With this arrangement of permanent bipolar magnets, and also, despite the presence of an additionally installed yoke made of ferromagnetic material located in the immediate vicinity of the specified channel and opposite to the permanent bipolar magnets, the necessary intensity of the magnetic field generated by these magnets is not provided, and as a consequence of this the pump has a reduced efficiency. There is no possibility of pumping molten metal during a power outage.

Задачей является расширение арсенала насосов для перекачивания жидкометаллических теплоносителей в атомной энергетике путем создания насоса, конструкция которого характеризовалась бы возможностью перекачивания жидкометаллического теплоносителя без необходимости прямого механического или электрического контакта между элементами насоса и жидкометаллическим теплоносителем при высоких значениях КПД насоса, обеспечивался бы необходимый крутящий момент вращающихся частей насоса и возможность сохранения магнитного поля, создаваемого постоянными магнитами, необходимого для перекачивания жидкометаллического теплоносителя по каналу при возникновении нештатных, аварийных ситуаций, отключении электричества, а также возможность транспортирования жидкометаллического теплоносителя запасенной энергией постоянных магнитов. Обеспечивалась бы возможность ремонта или замены насоса без нарушения целостности системы перекачивания жидкометаллических теплоносителей.The objective is to expand the arsenal of pumps for pumping liquid metal coolants in nuclear energy by creating a pump whose design would be characterized by the ability to pump liquid metal coolant without the need for direct mechanical or electrical contact between the pump elements and the liquid metal coolant at high pump efficiency values, and the necessary torque of the rotating parts would be provided pump and the ability to preserve the magnetic field, we create of permanent magnets required for pumping liquid metal coolant through the channel in the event of emergency, emergency, power outage, and the ability to transport liquid metal coolant stored energy permanent magnets. It would be possible to repair or replace the pump without violating the integrity of the liquid metal coolant pumping system.

Достижение вышеуказанного технического результата обеспечивается тем, что в магнитно-индукционном насосе для перекачивания жидкометаллических теплоносителей, включающем двигатель, вал, функционально связанный с двигателем и постоянные двухполюсные магниты, функционально связанные с валом, размещенные с чередованием полюсов по окружности и установленные с возможностью вращения относительно канала для прохождения жидкометаллического теплоносителя, постоянные двухполюсные магниты размещены с двух противоположных сторон симметрично относительно канала для прохождения жидкометаллического теплоносителя, причем разноименные полюса магнитов каждой стороны расположены напротив друг друга, а на валу установлен, по меньшей мере, один маховик. Постоянные двухполюсные магниты могут быть установлены на фиксирующих дисках, которые могут иметь паз для установки постоянных двухполюсных магнитов. Постоянные двухполюсные магниты, размещенные с одной из сторон канала для прохождения жидкометаллического теплоносителя, могут быть установлены на маховике. Постоянные двухполюсные магниты могут быть установлены на маховиках. Маховики могут иметь паз для установки постоянных двухполюсных магнитов. Постоянные двухполюсные магниты могут быть установлены на внешнюю торцевую поверхность вставок из немагнитного материала. Постоянные двухполюсные магниты могут быть выполнены в виде секторов, образующих в сборе диск.The achievement of the above technical result is ensured by the fact that in a magnetic induction pump for pumping liquid metal coolants, including an engine, a shaft, functionally connected to the engine and permanent bipolar magnets, functionally connected to the shaft, arranged with alternating poles around the circumference and mounted for rotation relative to the channel for the passage of the liquid metal coolant, permanent bipolar magnets are placed on two opposite sides symmetrically but relative to the channel for the passage of the liquid metal coolant, the opposite poles of the magnets of each side are located opposite each other, and at least one flywheel is installed on the shaft. Permanent bipolar magnets can be mounted on fixing discs, which may have a groove for mounting permanent bipolar magnets. Permanent bipolar magnets placed on one side of the channel for passage of the liquid metal coolant can be mounted on the flywheel. Permanent bipolar magnets can be mounted on flywheels. Flywheels may have a groove for installing permanent bipolar magnets. Permanent bipolar magnets can be mounted on the outer end surface of inserts of non-magnetic material. Permanent bipolar magnets can be made in the form of sectors forming an assembled disk.

При размещении постоянных двухполюсных магнитов с чередованием полюсов по окружности с двух противоположных сторон симметрично относительно канала создается увеличенный магнитный поток за счет удвоения полной приведенной проводимости магнитной системы, обеспечивается получение высокого значения индукции, более равномерное промагничивание рабочего зазора, в котором размещен канал для прохождения жидкометаллического теплоносителя. Благодаря этому обеспечивается более высокое значение КПД насоса. При таком размещении постоянных двухполюсных магнитов также обеспечивается возможность ремонта или замены насоса без нарушения целостности системы перекачивания жидких металлов, исключается прямой механический или электрический контакт между элементами насоса и жидкометаллическим теплоносителем при высоких значениях КПД насоса, обеспечивается необходимый крутящий момент вращающихся частей насоса в случае возникновения нештатных, аварийных ситуаций и возможность транспортирования жидкометаллического теплоносителя запасенной энергией постоянных магнитов.When placing permanent bipolar magnets with alternating poles on a circle from two opposite sides symmetrically with respect to the channel, an increased magnetic flux is created by doubling the total reduced conductivity of the magnetic system, providing a high induction value, more uniform magnetization of the working gap in which the channel for passing the liquid metal coolant is placed . This ensures a higher pump efficiency. With this arrangement of permanent bipolar magnets, it is also possible to repair or replace the pump without violating the integrity of the liquid metal pumping system, direct mechanical or electrical contact between the pump elements and the liquid metal coolant is excluded at high pump efficiencies, and the necessary torque is provided for the rotating parts of the pump in case of emergency , emergency situations and the possibility of transporting liquid metal coolant nergiey permanent magnets.

Благодаря наличию, по меньшей мере, одного маховика, установленного на валу, в момент возникновения нештатной, аварийной ситуации, внезапном прекращении подачи электроэнергии, экстренной остановке двигателя маховик продолжает выполнять вращательное движение, тем самым сохраняя магнитное поле, создаваемое постоянными магнитами, необходимое для перекачивания жидкометаллического теплоносителя по каналу при возникновении нештатных, аварийных ситуаций, отключении электричества.Due to the presence of at least one flywheel mounted on the shaft, at the time of an abnormal, emergency, sudden power outage, or emergency engine shutdown, the flywheel continues to rotate, thereby preserving the magnetic field created by the permanent magnets necessary for pumping the liquid metal coolant along the channel in case of emergency, emergency situations, power outages.

Установка постоянных двухполюсных магнитов на фиксирующих дисках, во-первых, обеспечивает конструктивную целостность системы, повышая ее надежность, во-вторых, значительно облегчает технологический процесс сборки магнитной системы.The installation of permanent bipolar magnets on the fixing discs, firstly, ensures the structural integrity of the system, increasing its reliability, and secondly, greatly facilitates the assembly process of the magnetic system.

Наличие паза в фиксирующих дисках и маховиках для установки постоянных двухполюсных магнитов повышает надежность фиксации и позволяет эксплуатировать насос на высоких оборотах.The presence of a groove in the fixing discs and flywheels for installing permanent bipolar magnets increases the reliability of fixation and allows the pump to be operated at high speeds.

Установка постоянных двухполюсных магнитов, размещенных с одной из сторон канала для прохождения жидкометаллического теплоносителя, на маховике значительно облегчает технологический процесс сборки магнитной системы насоса. Установка постоянных двухполюсных магнитов на маховиках, во-первых, значительно облегчает технологический процесс сборки магнитной системы, во-вторых, способствует увеличению момента инерции вращающихся частей насоса. Установка постоянных двухполюсных магнитов на внешнюю торцевую поверхность вставок из немагнитного материала придает целостность конструкции ротора. Применение постоянных двухполюсных магнитов в виде секторов позволяет создать усиленный магнитный поток и облегчает их сборку.The installation of permanent bipolar magnets placed on one side of the channel for passage of the liquid metal coolant on the flywheel greatly facilitates the process of assembling the pump magnetic system. The installation of permanent bipolar magnets on the flywheels, firstly, greatly facilitates the assembly process of the magnetic system, and secondly, increases the moment of inertia of the rotating parts of the pump. The installation of permanent bipolar magnets on the outer end surface of the inserts of non-magnetic material gives the integrity of the rotor design. The use of permanent bipolar magnets in the form of sectors allows you to create enhanced magnetic flux and facilitates their assembly.

Сущность полезной модели поясняется следующими чертежами. На фиг. 1 изображен магнитно-индукционный насос, продольный разрез (магнитная система размещена на фиксирующих дисках, маховик закреплен отдельно на валу); на фиг. 2 - магнитно-индукционный насос, продольный разрез (магнитная система с одной из сторон размещена на маховике); на фиг. 3 -магнитно-индукционный насос, продольный разрез (магнитная система размещена на маховиках); на фиг. 4 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 3.The essence of the utility model is illustrated by the following drawings. In FIG. 1 shows a magnetic induction pump, a longitudinal section (the magnetic system is located on the fixing discs, the flywheel is mounted separately on the shaft); in FIG. 2 - magnetic induction pump, longitudinal section (the magnetic system on one side is placed on the flywheel); in FIG. 3 - magnetic induction pump, longitudinal section (the magnetic system is placed on the flywheels); in FIG. 4 is a section AA of FIG. one; in FIG. 5 is a section BB in FIG. 3.

Магнитно-индукционный насос для перекачиванияMagnetic induction pump for pumping

жидкометаллических теплоносителей включает двигатель 1, вал 2, функционально связанный с двигателем 1 и постоянные двухполюсные магниты 3, функционально связанные с валом 2, размещенные с чередованием полюсов по окружности и установленные с возможностью вращения относительно канала 4 для перекачивания жидкометаллического теплоносителя. Постоянные двухполюсные магниты 3 размещены с двух противоположных сторон симметрично относительно канала 4 для перекачивания жидкометаллического теплоносителя, на внешних торцевых поверхностях вставок 5 из немагнитного материала, причем разноименные полюса постоянных двухполюсных магнитов 3 с каждой стороны расположены напротив друг друга. На валу 2 установлен, по меньшей мере, один маховик 6. Постоянные двухполюсные магниты 3 установлены: на фиксирующих дисках 7 (фиг. 1); на фиксирующем диске 7 и маховике 6 (фиг. 2); на маховиках 6 (фиг. 3). Крепление постоянных двухполюсных магнитов 3 производится посредством крепежных элементов, обеспечивающих конструктивную целостность магнитной системы насоса и эффективно предотвращающих смещение при вращении.liquid metal coolant includes a motor 1, a shaft 2, functionally connected to the motor 1 and permanent bipolar magnets 3, functionally connected to the shaft 2, arranged with alternating poles around the circumference and mounted for rotation relative to the channel 4 for pumping the liquid metal coolant. Permanent bipolar magnets 3 are placed on two opposite sides symmetrically with respect to channel 4 for pumping a liquid metal coolant on the outer end surfaces of inserts 5 of non-magnetic material, the opposite poles of permanent bipolar magnets 3 on each side opposite each other. At least one flywheel 6 is mounted on the shaft 2. Permanent bipolar magnets 3 are installed: on the fixing disks 7 (Fig. 1); on the fixing disk 7 and the flywheel 6 (Fig. 2); on the flywheels 6 (Fig. 3). The permanent bipolar magnets 3 are fastened by means of fasteners that ensure the structural integrity of the pump magnetic system and effectively prevent displacement during rotation.

В качестве двигателя 1 используются двигатели различных типов, имеющие достаточные мощность и угловую скорость для эффективного прокачивания расплавленного металла при обеспечении необходимого напора.As engine 1, various types of engines are used that have sufficient power and angular velocity for efficiently pumping molten metal while providing the necessary pressure.

В качестве постоянных двухполюсных магнитов 3 предпочтительно используются редкоземельные магниты с высокими значениями индукции насыщения и коэрцитивной силы, например, из сплава самарий-кобальт (SmCo), обеспечивающие работоспособность насоса при высоких (более 500°С) температурах.As permanent bipolar magnets 3, rare earth magnets with high values of saturation induction and coercive force, for example, from a samarium-cobalt alloy (SmCo), which ensure the pump performance at high (over 500 ° C) temperatures, are preferably used.

В качестве жидкометаллического теплоносителя используются, например, натрий, натрий - калий, свинец или его сплавы.As a liquid metal coolant, for example, sodium, sodium - potassium, lead or its alloys are used.

Фиксирующие диски 7 и маховики 6 могут быть из ферромагнитной или аустенитной стали.Locking discs 7 and flywheels 6 can be made of ferromagnetic or austenitic steel.

Канал 4 для перекачивания жидкометаллического теплоносителя может быть любой формы и представляет собой трубопровод, вход и выход которого присоединены к транспортному трубопроводу системы перекачивания жидкометаллического теплоносителя посредством сварного соединения для повышения надежности системы. Крепление вала 2 с двигателем 1 может осуществляться с помощью магнитной муфты для передачи крутящего момента на валу.The channel 4 for pumping the liquid metal coolant can be of any shape and is a pipe whose inlet and outlet are connected to the transport pipe of the pumping system for the liquid metal coolant by means of a welded joint to increase the reliability of the system. Mounting the shaft 2 with the motor 1 can be carried out using a magnetic coupling to transmit torque to the shaft.

Работа магнитно-индукционного насоса для перекачивания жидкометаллических теплоносителей осуществляется следующим образом.The operation of the magnetic induction pump for pumping liquid metal coolants is as follows.

Двигатель 1 приводит во вращение вал 2 с установленными на нем постоянными двухполюсными магнитами 3, установленными на внешних торцевых поверхностях вставок 5 в пазы фиксирующих дисков 7, либо маховиков 6, размещенными с двух противоположных сторон симметрично относительно канала 4, между которыми образуется зазор. В зазоре (внутри канала 4) создается переменное магнитное поле относительно проводящей среды, в результате в которой возникают электрические токи, создающие собственное магнитное поле. При взаимодействии токов с результирующим магнитным полем в проводящей среде появляется электромагнитная сила. Возникающая электромагнитная сила перемещает жидкий металл вдоль канала 4, который может располагаться под любым другим углом.The motor 1 drives the shaft 2 into rotation with permanent bipolar magnets 3 mounted on it, mounted on the outer end surfaces of the inserts 5 in the grooves of the fixing discs 7, or the flywheels 6, symmetrically placed on two opposite sides relative to the channel 4, between which a gap is formed. In the gap (inside channel 4) an alternating magnetic field is created relative to the conducting medium, as a result of which electric currents arise, creating their own magnetic field. When currents interact with the resulting magnetic field, an electromagnetic force appears in the conductive medium. The resulting electromagnetic force moves the liquid metal along the channel 4, which can be located at any other angle.

В момент возникновения нештатной, аварийной ситуации, внезапном прекращении подачи электроэнергии, остановки двигателя 1 маховик 6 продолжает выполнять вращательное движение, тем самым сохраняя магнитное поле, создаваемое постоянными магнитами 3, необходимое для перекачивания жидкометаллического теплоносителя по каналу 4.At the time of an emergency, emergency, sudden power outage, engine stop 1, the flywheel 6 continues to rotate, thereby preserving the magnetic field created by the permanent magnets 3, necessary for pumping the liquid metal coolant through channel 4.

Конструкция насоса проста в изготовлении, эксплуатации, обслуживании и не требует изменений действующей транспортной системы перекачивания жидкометаллического теплоносителя. Установка магнитно-индукционного насоса происходит съемным образом непосредственно в действующую транспортную систему перекачивания жидких металлов. Это позволяет в случае выхода из строя одного из элементов насоса или необходимости замены насоса производить демонтаж насоса или его элементов без нарушения целостности системы перекачивания жидких металлов и в кратчайшие сроки проведения соответствующих ремонтных работ, что имеет очень важное значение при использовании данного насоса в атомной энергетике.The pump design is simple to manufacture, operate, maintain, and does not require changes to the existing transport system for pumping liquid metal coolant. The magnetic induction pump is installed in a removable manner directly into the existing transport system for pumping liquid metals. This allows, in the event of failure of one of the pump elements or the need to replace the pump, to dismantle the pump or its elements without violating the integrity of the liquid metal pumping system and in the shortest possible time for the corresponding repair work, which is very important when using this pump in nuclear power.

Предложенный магнитно-индукционный насос имеет повышенный КПД, что подтверждается следующими характеристиками и расчетными параметрами: перекачиваемый металл - натрий, установочное положение -вертикальное, развиваемое давление при номинальных параметрах 5,1 кг/см3, расход металла 1268 м3 /ч, номинальная температура перекачиваемого натрия 298°С, максимальная температура канала насоса 504°С, КПД 45%, время выбега 180 с. The proposed magnetic induction pump has an increased efficiency, which is confirmed by the following characteristics and design parameters: metal being pumped - sodium, installation position - vertical, pressure developed at nominal parameters 5.1 kg / cm 3 , metal flow rate 1268 m 3 / h, nominal temperature pumped sodium 298 ° С, maximum temperature of the pump channel 504 ° С, efficiency 45%, running time 180 s.

Насос обеспечивает возможность перекачивания, торможения, выдачи заданных порций расплавленного металла, изменения направления потока расплавленного металла, а также обеспечивает выбег, что имеет большое значение при применении насоса в атомной энергетике. Использование предложенного магнитно-индукционного насоса позволяет перекачивать жидкий металл без необходимости прямого механического или электрического контакта между элементами насоса, обеспечивает возможность транспортирования жидкого металла запасенной энергией постоянных магнитов в каналах любой формы, возможность ремонта или замены насоса без нарушения целостности системы перекачивания жидких металлов. Также обеспечивается сохранение магнитного поля, создаваемого постоянными магнитами, необходимого для перекачивания жидкометаллического теплоносителя по каналу при. возникновении нештатных, аварийных ситуаций, отключении электричества.The pump provides the possibility of pumping, braking, issuing predetermined portions of molten metal, changing the direction of flow of the molten metal, and also provides a coast, which is of great importance when using the pump in nuclear power. Using the proposed magnetic induction pump allows you to pump liquid metal without the need for direct mechanical or electrical contact between the pump elements, provides the ability to transport liquid metal with stored energy of permanent magnets in channels of any shape, the ability to repair or replace the pump without violating the integrity of the liquid metal pumping system. It also ensures the preservation of the magnetic field created by permanent magnets, necessary for pumping the liquid metal coolant through the channel at. emergencies, emergency situations, power outages.

Claims (8)

1. Магнитно-индукционный насос для перекачивания жидкометаллических теплоносителей, включающий двигатель, вал, функционально связанный с двигателем, и постоянные двухполюсные магниты, функционально связанные с валом, размещенные с чередованием полюсов по окружности и установленные с возможностью вращения относительно канала для прохождения жидкометаллического теплоносителя, отличающийся тем, что постоянные двухполюсные магниты размещены с двух противоположных сторон симметрично относительно канала для прохождения жидкометаллического теплоносителя, причем разноименные полюса магнитов каждой стороны расположены напротив друг друга, а на валу установлен, по меньшей мере, один маховик.1. Magnetic induction pump for pumping liquid metal coolants, including an engine, a shaft, functionally connected to the engine, and permanent bipolar magnets, functionally connected with the shaft, arranged with alternating poles around the circumference and mounted with rotation relative to the channel for passage of the liquid metal coolant, characterized the fact that the permanent bipolar magnets are placed on two opposite sides symmetrically relative to the channel for the passage of liquid metal heat carrier, and the opposite poles of the magnets of each side are located opposite each other, and at least one flywheel is installed on the shaft. 2. Насос по п. 1, отличающийся тем, что постоянные двухполюсные магниты установлены на фиксирующих дисках.2. The pump according to claim 1, characterized in that the permanent bipolar magnets are mounted on the fixing discs. 3. Насос по п. 2, отличающийся тем, что фиксирующие диски имеют паз для установки постоянных двухполюсных магнитов.3. The pump according to claim 2, characterized in that the locking discs have a groove for installing permanent bipolar magnets. 4. Насос по п. 1, отличающийся тем, что постоянные двухполюсные магниты, размещенные с одной из сторон канала для прохождения жидкометаллического теплоносителя, установлены на маховике.4. The pump according to claim 1, characterized in that the permanent bipolar magnets placed on one side of the channel for passage of the liquid metal coolant are mounted on the flywheel. 5. Насос по п. 1, отличающийся тем, что постоянные двухполюсные магниты установлены на маховиках.5. The pump according to claim 1, characterized in that the permanent bipolar magnets are mounted on the flywheels. 6. Насос по п. 4 или 5, отличающийся тем, что маховик имеет паз для установки постоянных двухполюсных магнитов.6. The pump according to claim 4 or 5, characterized in that the flywheel has a groove for installing permanent bipolar magnets. 7. Насос по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что постоянные двухполюсные магниты установлены на внешнюю торцевую поверхность вставок из немагнитного материала.7. The pump according to any one of paragraphs. 1-5, characterized in that the permanent bipolar magnets mounted on the outer end surface of the inserts of non-magnetic material. 8. Насос по п. 1, отличающийся тем, что постоянные двухполюсные магниты выполнены в виде секторов, образующих в сборе диск.
Figure 00000001
8. The pump according to claim 1, characterized in that the permanent bipolar magnets are made in the form of sectors forming an assembled disk.
Figure 00000001
RU2016108654/07U 2016-03-10 2016-03-10 MAGNETIC INDUCTION PUMP FOR PUMPING LIQUID HEAT CARRIERS RU166156U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016108654/07U RU166156U1 (en) 2016-03-10 2016-03-10 MAGNETIC INDUCTION PUMP FOR PUMPING LIQUID HEAT CARRIERS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016108654/07U RU166156U1 (en) 2016-03-10 2016-03-10 MAGNETIC INDUCTION PUMP FOR PUMPING LIQUID HEAT CARRIERS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU166156U1 true RU166156U1 (en) 2016-11-20

Family

ID=57792671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016108654/07U RU166156U1 (en) 2016-03-10 2016-03-10 MAGNETIC INDUCTION PUMP FOR PUMPING LIQUID HEAT CARRIERS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU166156U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114823109A (en) * 2022-03-10 2022-07-29 北矿磁材（阜阳）有限公司 Preparation method of sintered neodymium-iron-boron permanent magnet material
CN115842462A (en) * 2023-02-20 2023-03-24 北京瑶光高科科技有限公司 Disc type arc electromagnetic pump for pushing liquid metal

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114823109A (en) * 2022-03-10 2022-07-29 北矿磁材（阜阳）有限公司 Preparation method of sintered neodymium-iron-boron permanent magnet material
CN114823109B (en) * 2022-03-10 2023-09-26 北矿磁材（阜阳）有限公司 Smelting device for sintered NdFeB permanent magnet material
CN115842462A (en) * 2023-02-20 2023-03-24 北京瑶光高科科技有限公司 Disc type arc electromagnetic pump for pushing liquid metal

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102160257A (en) Axial flux machine
CN107148725B (en) Vortex type heating device
EA036804B1 (en) Modular permanent magnet motor and pump assembly
RU166156U1 (en) MAGNETIC INDUCTION PUMP FOR PUMPING LIQUID HEAT CARRIERS
WO2016072094A1 (en) Eddy-current heating device
US6727600B1 (en) Small underwater generator with self-adjusting axial gap
JP2023537250A (en) Canned rotary power fluid machinery for molten salt reactors and active magnetic bearings for fluid machinery for molten salt reactors
CN110224514B (en) Permanent magnet axial magnetic flux electric compensation pulse generator
US10177642B2 (en) Sealess, liquid cooled eddy current energy absorption system
US2847936A (en) Electromagnetic centrifugal pump
CN108702815B (en) Heat generator
US10626871B2 (en) Centrifugal pump with integrated axial flux permanent magnet motor
RU165711U1 (en) MAGNETIC INDUCTION PUMP
RU164336U1 (en) MAGNETIC INDUCTION PUMP
JP2015198515A (en) motor structure
RU107002U1 (en) VENTAL SECTIONAL MOTOR
JP2017166467A (en) Fluid machine and transmission
CN211557089U (en) Cylindrical single-air-gap inner rotor motor
CN105610254B (en) A kind of oil cooling wheel hub motor
RU143586U1 (en) SCREW INDUCTOR PUMP
US10865794B2 (en) Centrifugal pump assemblies having an axial flux electric motor and methods of assembly thereof
RU160243U1 (en) DEVICE FOR HEATING THE HEAT
CN115842462B (en) Disc type arc electromagnetic pump for pushing liquid metal
RU173606U1 (en) Submersible Asynchronous Disc Motor
CN216056656U (en) Motor for simultaneously driving multiple rotor shafting

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20210311