RU2282932C2 - Inductive cylindrical pump - Google Patents

Inductive cylindrical pump Download PDF

Info

Publication number
RU2282932C2
RU2282932C2 RU2004129970/11A RU2004129970A RU2282932C2 RU 2282932 C2 RU2282932 C2 RU 2282932C2 RU 2004129970/11 A RU2004129970/11 A RU 2004129970/11A RU 2004129970 A RU2004129970 A RU 2004129970A RU 2282932 C2 RU2282932 C2 RU 2282932C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
internal
inducer
external
winding
waterproof
Prior art date
Application number
RU2004129970/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004129970A (en
Inventor
Евгений Павлович Анисимов (RU)
Евгений Павлович Анисимов
Тамара Алексеевна Дрыгина (RU)
Тамара Алексеевна Дрыгина
Михаил Петрович Вахрушин (RU)
Михаил Петрович ВАХРУШИН
Владимир Сергеевич Степанов (RU)
Владимир Сергеевич Степанов
Юрий Григорьевич Драгунов (RU)
Юрий Григорьевич Драгунов
Original Assignee
ФГУП Опытное конструкторское бюро "ГИДРОПРЕСС"
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 ФГУП Опытное конструкторское бюро "ГИДРОПРЕСС" filed Critical ФГУП Опытное конструкторское бюро "ГИДРОПРЕСС"
Priority to RU2004129970/11A priority Critical patent/RU2282932C2/en
Publication of RU2004129970A publication Critical patent/RU2004129970A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2282932C2 publication Critical patent/RU2282932C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Electromagnetic Pumps, Or The Like (AREA)

Abstract

FIELD: engineering of inductive cylindrical pumps, providing electromagnetic force effect on liquid-metallic heat carrier of working channel.
SUBSTANCE: pump has waterproof body with external inducer positioned on it, containing winding and magnetic duct, waterproof internal inducer with winding and magnetic duct, assembled from split washers of laminated electro-technical steel and internal core, acting as a yoke. In head portion, internal inducer is held on external inducer by means of three distancing means, in tail portion it has sliding support. Through recesses in distancing elements, contacts of three-phased winding of internal inducer are made. Both windings have similar connection circuit. Contacts of windings of internal and external inducers are made through waterproof inputs, mounted in the body. Teeth of magnetic duct and winding coils of external and internal inducers are positioned in strict relation to one another. Working channel is formed by concentrically positioned thin-walled rings of external waterproof inducer and internal waterproof inducer.
EFFECT: increased reliability of operation and efficiency.
2 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим электромагнитное силовое воздействие на жидкий металл, которые нашли широкое применение в различных отраслях народного хозяйства, например в атомной энергетике.The invention relates to devices that provide electromagnetic force on a liquid metal, which are widely used in various sectors of the economy, for example in nuclear energy.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Известен индукционный цилиндрический насос (Г.А.Баранов и др. «Расчет и проектирование индукционных МГД - машин с жидкометаллическим рабочим телом», рис.2.3) для перекачки жидкометаллического теплоносителя натрий - калий, содержащий три основные узла: статор, неподвижный ротор и рабочий канал. Статор состоит из восьми пакетов магнитопровода с пазами для 54 дисковых катушек первичной обмотки. Ротор состоит из остова и 24 пакетов магнитопровода, набранных из электротехнической стали толщиной 0,5 мм и уложенных в пазы, профрезированные в остове.A well-known induction cylindrical pump (G.A. Baranov and others. "Calculation and design of induction MHD - machines with liquid metal working fluid", Fig.2.3) for pumping liquid metal coolant sodium - potassium, containing three main nodes: stator, fixed rotor and working channel. The stator consists of eight magnetic core packages with grooves for 54 primary primary disk coils. The rotor consists of a core and 24 magnetic core packages drawn from 0.5 mm thick electrical steel and laid in grooves profiled in the core.

Рабочий канал образован двумя концентрически расположенными трубами, выполненными из нержавеющей стали толщиной 2 мм.The working channel is formed by two concentrically arranged pipes made of stainless steel with a thickness of 2 mm.

Недостатками этого конструктивного решения являются негерметичность статора, а следовательно, и обмотки, т.е. невозможность использования этого насоса в погружном варианте, и низкая надежность (выход из строя одной катушки вследствие пробоя на корпус или межвиткового замыкания приводит к отказу в работе насоса).The disadvantages of this constructive solution are the leakage of the stator, and hence the windings, i.e. the impossibility of using this pump in the submersible version, and low reliability (failure of one coil due to breakdown to the housing or inter-turn circuit leads to failure of the pump).

Известна конструкция двухобмоточного насоса (патент США №4166714), используемая для перекачки жидкометаллического теплоносителя по трубопроводам, содержащая сердечник, набранный из 16 пакетов продольно-шихтованной электротехнической стали с расположенной в нем внутренней обмоткой, корпус с внешней обмоткой и 16 пакетами магнитопровода и рабочий канал, образованный концентрически расположенными обечайкой сердечника и обечайкой корпуса. Для охлаждения обмоток предусмотрена подача охлаждающей жидкости.A known design of a double-winding pump (US patent No. 4166714), used for pumping a liquid metal coolant through pipelines, containing a core composed of 16 packages of longitudinally-charged electrical steel with an internal winding located inside it, a housing with an external winding and 16 packages of a magnetic circuit and a working channel, formed by concentrically arranged core shell and body shell. To cool the windings, a coolant supply is provided.

К преимуществам упомянутого насоса, по сравнению с однообмоточным насосом, можно отнести более высокие энергетические характеристики, а также более высокую надежность (возможность работы насоса при выходе из строя одной обмотки).The advantages of the mentioned pump, in comparison with a single-winding pump, include higher energy characteristics, as well as higher reliability (the ability of the pump to work when one winding fails).

Недостатком этого решения является также негерметичность статора, т.е. невозможность использования этого насоса в погружном варианте.The disadvantage of this solution is also the leakage of the stator, i.e. the inability to use this pump in a submersible version.

Наиболее близким техническим решением из известных является электромагнитный насос по патенту США №4166714.The closest technical solution of the known is an electromagnetic pump according to US patent No. 4166714.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Целью настоящего изобретения является создание погружного двухобмоточного насоса с высокими энергетическими характеристиками.The aim of the present invention is to provide a submersible double-winding pump with high energy characteristics.

Задачей изобретения является создание герметичных внешнего и внутреннего индукторов.The objective of the invention is the creation of sealed external and internal inductors.

Технический результат изобретения заключается в повышении кпд насоса, cosφ ресурса, а также надежности работы.The technical result of the invention is to increase the efficiency of the pump, cosφ resource, as well as reliability.

Это достигается тем, что насос имеет два герметичных индуктора (внутренний и внешний). В каждом индукторе имеется своя обмотка. Конструкция магнитопровода внутреннего индуктора позволяет технологически просто расположить катушки обмотки и соединить их между собой за счет того, что магнитопровод состоит из двух узлов: шайб и продольно-шихтованных пакетов. Упомянутые пакеты образуют внутренний сердечник, являющийся ярмом для замыкания магнитного потока.This is achieved by the fact that the pump has two sealed inductors (internal and external). Each inductor has its own winding. The design of the magnetic circuit of the internal inductor makes it technologically simple to arrange the winding coils and connect them together due to the fact that the magnetic circuit consists of two nodes: washers and longitudinally-burnt packages. These packages form an inner core, which is the yoke for magnetic flux closure.

Во входной части внутренний индуктор через три дистанцера, расположенных под углом 120°, закреплен на головной части внешнего индуктора. Через проходки в дистанцерах выполнены выводы трехфазной обмотки внутреннего индуктора. Выводы обмотки из корпуса насоса выполнены через гермовводы, благодаря которым исключены доступ кислорода воздуха к жиле катушек и окисление последней. Тем самым обеспечиваются высокий ресурс и надежность работы обмоток. В хвостовой части внутренний индуктор имеет скользящую опору, благодаря которой обеспечивается компенсация различных термических удлинений внутреннего и внешнего индукторов.In the input part, the internal inductor through three spacers located at an angle of 120 ° is fixed to the head of the external inductor. Through the penetrations in the spacers, the conclusions of the three-phase winding of the internal inductor are made. The conclusions of the winding from the pump casing are made through pressure glands, due to which the access of air oxygen to the core of the coils and the oxidation of the latter are excluded. This ensures a high resource and reliability of the windings. In the tail part, the internal inductor has a sliding support, due to which compensation of various thermal elongations of the internal and external inductors is provided.

Внешний и внутренний индукторы имеют одинаковые геометрические параметры (число катушек, число пазов, число и ширина зубцов, катушки и зубцы упомянутых индукторов расположены друг под другом). Обе обмотки имеют одинаковую схему включения. Благодаря этому обеспечивается синхронная по фазам работа обмоток и получение высоких энергетических характеристик.The external and internal inductors have the same geometric parameters (the number of coils, the number of grooves, the number and width of teeth, the coils and teeth of the mentioned inductors are located under each other). Both windings have the same switching circuit. This ensures that the windings are synchronous in phase and obtain high energy characteristics.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых представлено следующее:The invention is illustrated by drawings, which represent the following:

фиг.1 - продольный разрез насоса;figure 1 is a longitudinal section of a pump;

фиг.2 - сечение А-А;figure 2 - section aa;

На фиг.1 показан индукционный цилиндрический насос, состоящий из герметичного корпуса 1, внешнего индуктора, включающего в себя обмотку 2 и магнитопровод 3, и узла компенсации 4; внутреннего индуктора, включающего в себя обмотку 5 и магнитопровод, который набран из разрезных шайб 6 шихтованной электротехнической стали с отверстиями для соединения катушек между собой, и сердечника 7, являющегося ярмом, центрального стяжного стержня внутреннего индуктора 8, дистанцеров 9, подвижной опоры 10 и рабочего канала 11, образованного тонкостенными обечайками 12 и 13, компаунда 14 и гермовводов 15.Figure 1 shows a cylindrical induction pump, consisting of a sealed housing 1, an external inductor, including a winding 2 and a magnetic circuit 3, and a compensation unit 4; an internal inductor, including a winding 5 and a magnetic circuit, which is composed of split washers 6 of charged electrical steel with holes for connecting the coils to each other, and a core 7, which is the yoke, the central coupling rod of the internal inductor 8, spacers 9, movable support 10 and the working channel 11 formed by thin-walled shells 12 and 13, compound 14 and pressure glands 15.

На фиг.2 показаны разрезные шайбы 6, сердечник 7 магнитопровода.Figure 2 shows the split washers 6, the core 7 of the magnetic circuit.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Индукционный цилиндрический насос работает следующим образом. Во внешнюю и внутреннюю обмотки подается трехфазное переменное напряжение. Переменный ток, протекающий по обмоткам, создает суммарное переменное по времени магнитное поле, которое индуцирует ток в жидкометалическом теплоносителе рабочего канала. Наведенный электрический ток, взаимодействуя с магнитным полем индукторов, создает силу, толкающую жидкометаллический теплоноситель вдоль рабочего канала. Повышенная энергоемкость насоса за счет одновременной работы обеих обмоток позволяет достичь заявленный технический результат (повысить кпд насоса, cosφ, а также надежность работы).Induction cylindrical pump operates as follows. A three-phase alternating voltage is supplied to the external and internal windings. The alternating current flowing through the windings creates a total time-varying magnetic field, which induces a current in the liquid metal coolant of the working channel. The induced electric current, interacting with the magnetic field of the inductors, creates a force pushing the liquid metal coolant along the working channel. The increased energy intensity of the pump due to the simultaneous operation of both windings allows to achieve the claimed technical result (to increase the efficiency of the pump, cosφ, as well as the reliability).

Тепло, выделяемое в обмотках и магнитопроводах, отводится к теплоносителю в рабочем канале и к теплоносителю снаружи насоса.The heat generated in the windings and magnetic circuits is removed to the coolant in the working channel and to the coolant outside the pump.

Источники информацииInformation sources

1. Электромагнитный насос.1. The electromagnetic pump.

МПК Н 02 N 4/20IPC N 02 N 4/20

НКИ 417-50NKI 417-50

Патент США №4166714.U.S. Patent No. 4,167,714.

2. Г.А.Баранов и др.2. G.A. Baranov and others.

«Расчет и проектирование индукционных МГД - машин с жидкометаллическим рабочим телом»."Calculation and design of induction MHD - machines with a liquid metal working fluid."

Москва, Атомиздат, 1978, рис.2.3.Moscow, Atomizdat, 1978, Fig. 2.3.

Claims (1)

Индукционный насос, содержащий герметичный корпус с заключенным в нем внешним индуктором с обмоткой и магнитопроводом, тонкостенную обечайку рабочего канала с узлом компенсации, а также внутренний герметичный индуктор, содержащий обмотку, магнитопровод, зубцы которого выполнены из разрезных шайб шихтованной электротехнической стали, облицовочную тонкостенную обечайку, отличающийся тем, что магнитопровод внутреннего индуктора выполнен с ярмом в виде продольно-шихтованных пакетов, уложенных в пазы на центральном стяжном стержне внутреннего индуктора.An induction pump comprising a sealed casing with an external inductor enclosed in it with a winding and a magnetic circuit, a thin-walled shell of the working channel with a compensation unit, and an internal sealed inductor containing a winding, a magnetic circuit, the teeth of which are made of split washers of charged electrical steel, a thin-walled facing shell, characterized in that the magnetic circuit of the internal inductor is made with a yoke in the form of longitudinally-bursted packages laid in grooves on the central tie rod ennego inductor.
RU2004129970/11A 2004-10-18 2004-10-18 Inductive cylindrical pump RU2282932C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004129970/11A RU2282932C2 (en) 2004-10-18 2004-10-18 Inductive cylindrical pump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004129970/11A RU2282932C2 (en) 2004-10-18 2004-10-18 Inductive cylindrical pump

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004129970A RU2004129970A (en) 2006-03-20
RU2282932C2 true RU2282932C2 (en) 2006-08-27

Family

ID=36117030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004129970/11A RU2282932C2 (en) 2004-10-18 2004-10-18 Inductive cylindrical pump

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2282932C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004129970A (en) 2006-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220368175A1 (en) Multi-tunnel electric motor/generator
EP3314736A1 (en) An improved multi-tunnel electric motor/generator
WO2018182891A1 (en) Magnetic radial bearing with flux boost
US20230291295A1 (en) Magnetohydrodynamic pump for molten salts and method of operating
US20200350800A1 (en) System and method for cooling an electric machine
Yu et al. Electromagnetic shielding analysis of a canned permanent magnet motor
RU179850U1 (en) Submersible linear motor
JPS6310661B2 (en)
CN112292803B (en) Rotor and rotating electrical machine
RU2282932C2 (en) Inductive cylindrical pump
RU2538377C2 (en) Submersible linear electric motor
WO2023113993A1 (en) Fluid cooled stator
JP3281022B2 (en) Electromagnetic pump
RU2271597C1 (en) Cylindrical induction pump
JP2760640B2 (en) Electromagnetic pump
RU2422969C1 (en) Electromechanical converter with liquid cooling
JPH06284685A (en) Electromagnetic pump
RU143586U1 (en) SCREW INDUCTOR PUMP
RU2819202C1 (en) Sealed rotary hydrodynamic unit for molten salt nuclear reactor and active magnetic bearing for use in rotary hydrodynamic unit for molten salt nuclear reactor
RU2529521C1 (en) Electromagnetic induction pump
RU2282297C2 (en) Induction cylindrical pump
KR0146236B1 (en) A ring shape cross section linear inductive electronic pump using nozzle-cooling method and ceramic-coating insulating method
CN110535315B (en) Horseshoe-shaped winding permanent magnet motor
CN106571697B (en) AC motor with endless winding having return-magnetic-path stator core
JPS63213465A (en) Electromagnetic flow coupler

Legal Events

Date Code Title Description
HK4A Changes in a published invention
PD4A Correction of name of patent owner