RU182623U1

RU182623U1 - Electromagnetic pump

Info

Publication number: RU182623U1
Application number: RU2018108436U
Authority: RU
Inventors: Сергей Анатольевич Денисов; Вениамин Михайлович Долгих
Priority date: 2017-01-27
Filing date: 2017-01-27
Publication date: 2018-08-24

Abstract

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в металлургии для перекачивания жидких металлов и сплавов. Техническим результатом полезной модели является увеличение давления и расхода насоса и срока эксплуатации его канала. Для этого электромагнитный насос, содержащий канал с жидкометаллическими электродами, образующими с каналом замкнутый контур, нагнетательную трубу и магнитопровод снабжен обмоткой намагничивания магнитопровода и параллельными перегородками, расположенными на прилегающих к каналу участках жидкометаллических электродов под углом 45° к продольной оси электродов, не перекрывающими полностью проходное сечение последних. 2 ил.The utility model relates to mechanical engineering and can be used in metallurgy for pumping liquid metals and alloys. The technical result of the utility model is to increase the pressure and flow rate of the pump and the life of its channel. For this, an electromagnetic pump containing a channel with liquid metal electrodes forming a closed loop with the channel, the discharge pipe and magnetic circuit is equipped with a magnetizing coil of the magnetic circuit and parallel baffles located on sections of liquid metal electrodes adjacent to the channel at an angle of 45 ° to the longitudinal axis of the electrodes that do not completely cover the passage section of the latter. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использовано в металлургии для перекачивания жидких металлов и сплавов.The utility model relates to mechanical engineering and can be used in metallurgy for pumping liquid metals and alloys.

Известен электромагнитный насос, содержащий канал, П-образные ферромагнитные сердечники и источник тока, причем канал выполнен плоским и зигзагообразно изогнут по стороне меньшего размера, между точками изгиба в обхват канала сердечники установлены с двух сторон поочередно, а источник тока подсоединен с возможностью создания в канале продольного электрического тока (патент РФ №2325023, МКИ: Н02К 44/02, F04F 11/00, 2008)A known electromagnetic pump containing a channel, U-shaped ferromagnetic cores and a current source, the channel being flat and zigzag bent on the smaller side, between the bending points in the girth of the channel, the cores are installed on both sides alternately, and the current source is connected with the possibility of creating in the channel longitudinal electric current (RF patent No. 2325023, MKI: Н02К 44/02, F04F 11/00, 2008)

Недостатком насоса является сложность изготовления канала данного насоса, связанная со значительным объемом слесарных и сварочных работ.The disadvantage of the pump is the complexity of manufacturing the channel of this pump, associated with a significant amount of metalwork and welding.

Наиболее близким к полезной модели по технической сущности является электромагнитный насос, содержащий плоский канал, разделенный на центральносимметричные зоны перегородками, расположенными в канале перпендикулярно продольной оси канала в шахматном порядке и перекрывающими канал до половины его ширины, ферромагнитные сердечники, расположенные вдоль канала в шахматном порядке и охватывающие центрально симметричные зоны, и источник тока, создающий в канале продольный электрический ток (Г.А. Демин, Н.П. Сабадырь. МГД - устройства металлургического назначения с центрально симметричными активными зонами. - Семинар по прикладной магнитной гидродинамике. Тезисы докладов, г. Пермь, 1978, с. 85-89).The closest to the utility model in technical essence is an electromagnetic pump containing a flat channel, divided into centrally symmetric zones by partitions located in the channel perpendicular to the longitudinal axis of the channel in a checkerboard pattern and overlapping the channel to half its width, ferromagnetic cores located along the channel in a checkerboard pattern and covering centrally symmetric zones, and a current source creating a longitudinal electric current in the channel (G.A. Demin, N.P. Sabadyr. MHD - metal devices for urgent purposes with centrally symmetric active zones. - Seminar on Applied Magnetic Hydrodynamics. Abstracts, Perm, 1978, pp. 85-89).

Такой насос был внедрен на нескольких предприятиях Союзвторцветмета для разливки олова и свинца.Such a pump was introduced at several enterprises of Soyuzvtortsvetmet for casting tin and lead.

Недостатками этого насоса являются образование в канале воздушных пузырей при заполнении его жидким металлом и быстрый выход насоса из строя вследствие зарастания канала окислами из-за значительных остатков жидкого металла в конце разливки.The disadvantages of this pump are the formation of air bubbles in the channel when filling it with liquid metal and the rapid failure of the pump due to overgrowth of the channel with oxides due to significant residues of the liquid metal at the end of the casting.

Предлагаемой полезной моделью решаются задачи заполнения канала жидким металлом без образования воздушных пузырей и удаления жидкого металла в конце разливки без сколько-нибудь значительных его остатков в канале, что позволяет увеличить срок службы канала.The proposed utility model solves the problems of filling the channel with liquid metal without the formation of air bubbles and removing liquid metal at the end of the casting without any significant residues in the channel, which allows to increase the service life of the channel.

Для достижения указанных технических результатов в электромагнитном насосе, содержащем источник тока, ферромагнитные сердечники, расположенные вдоль канала в шахматном порядке, и плоский канал с размещенными в нем перегородками, перегородки расположены под углом меньше 90° к продольной оси канала и смещены к одной из сторон канала так, что между их концами и узкими стенками канала имеются отверстия.To achieve these technical results in an electromagnetic pump containing a current source, ferromagnetic cores located along the channel in a checkerboard pattern, and a flat channel with partitions placed in it, the partitions are located at an angle less than 90 ° to the longitudinal axis of the channel and are shifted to one side of the channel so that there are holes between their ends and the narrow walls of the channel.

Отличительными признаками предлагаемого насоса от указанного выше известного, наиболее близкого к нему, являются расположение перегородок в канале под углом меньше 90° к продольной оси канала и смещение их к одной из узких сторон канала так, что между их концами и узкими стенками канала имеются отверстия.Distinctive features of the proposed pump from the above known, closest to it, are the location of the partitions in the channel at an angle less than 90 ° to the longitudinal axis of the channel and their displacement to one of the narrow sides of the channel so that there are holes between their ends and narrow walls of the channel.

Предлагаемый электромагнитный насос иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан вид насоса в разрезе, а на фиг. 2 - разрез по А-А фиг. 1.The proposed electromagnetic pump is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a sectional view of a pump, and FIG. 2 is a section along AA of FIG. one.

Электромагнитный насос для жидких металлов содержит источник тока 1, ферромагнитные сердечники 2, и плоский канал 3, в котором расположены перегородки 4 под углом меньше 90° к продольной оси канала, смещенные к одной из узких сторон канала, при этом между концами перегородок и узкими стенками канала оставлены большие и малые проходные отверстия. Сердечники 2 расположены вдоль канала 3, поочередно охватывая его с двух сторон.The electromagnetic pump for liquid metals contains a current source 1, ferromagnetic cores 2, and a flat channel 3, in which the partitions 4 are located at an angle less than 90 ° to the longitudinal axis of the channel, offset to one of the narrow sides of the channel, while between the ends of the partitions and narrow walls the channel left large and small passage holes. The cores 2 are located along the channel 3, alternately covering it from two sides.

При заполнении канала 3 жидким металлом и включении источника тока 1 в канале 3 потечет электрический ток. При взаимодействии тока с собственным магнитным полем в жидком металле в канале 3 между полюсами сердечников 2 возникает электромагнитная сила, приводящая к возникновению перепада давления между выходным и входным отверстием канала 3 и сквозному течению жидкого металла.When channel 3 is filled with liquid metal and current source 1 is turned on, electric current will flow in channel 3. When the current interacts with its own magnetic field in the liquid metal in the channel 3 between the poles of the cores 2, an electromagnetic force arises, which leads to a pressure drop between the outlet and inlet of the channel 3 and the through flow of the liquid metal.

Для проверки работоспособности насоса была изготовлена модель насоса, канал которой был выполнен из нержавеющей стали 1Х18Н10Т толщиной 1 мм. Наружные размеры канала составляют: ширина - 93 мм, высота - 14 мм. В канале были размещены 5 перегородок под углом 30 градусов к продольной оси канала. Снаружи канал охватывали с двух сторон поочередно 5 сердечников, немагнитный зазор которых 16 мм. Модель испытана на галлиевом сплаве (Ga 87,5%, Sn 10,5%, Zn 2%). При токе в канале I=3000 А в стопорном режиме модель создала давление Р=40 кПа, а в расходном режиме при давлении Р=30 кПа расход галлиевого сплава Q составил 200 см³/сек.To test the pump performance, a pump model was made, the channel of which was made of stainless steel 1X18H10T with a thickness of 1 mm. The outer dimensions of the channel are: width - 93 mm, height - 14 mm. In the channel, 5 partitions were placed at an angle of 30 degrees to the longitudinal axis of the channel. Outside the channel, 5 cores alternately covered on both sides, with a non-magnetic gap of 16 mm. The model was tested on a gallium alloy (Ga 87.5%, Sn 10.5%, Zn 2%). At a current in the channel I = 3000 A in the stop mode, the model created a pressure of P = 40 kPa, and in the flow mode at a pressure of P = 30 kPa, the flow rate of the gallium alloy Q was 200 cm ³ / s.

Наличие малого отверстия между перегородками и узкой стенкой канала позволяет избавиться от образования воздушных пузырей при заполнении канала перекачиваемым металлом, а при сливе металла из канала после каждого цикла разливки максимально уменьшить количество его остатков, постепенно превращающихся в окислы, выводящие из строя канал.The presence of a small hole between the partitions and the narrow wall of the channel allows you to get rid of the formation of air bubbles when filling the channel with pumped metal, and when draining the metal from the channel after each casting cycle, minimize the amount of its residues, which gradually turn into oxides that damage the channel.

Claims

An electromagnetic pump, consisting of a current source, ferromagnetic cores located staggered along the channel, and a flat channel with partitions placed in it, characterized in that the partitions are located at an angle less than 90 ° to the longitudinal axis of the channel and are shifted to one side of the channel so that between their ends and narrow walls of the channel there are holes.