Электромагнитный насос для токопроводящих жидкостей, например, ртути

Электромагнитный насос для токопроводящих жидкостей, например, ртути

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СССР

X 58080

Класс 59 а, 11;

21 g, 1501

Воссоюпатент но-т --... <

° ан

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНЙЯ

11

Ь

; 1

t лектромагнитный насос для токопроводящих жидкостей, например, ртути.

Заявлено 5 июня 1938 года в НКЭП за № 17291, с прнсоедннениега заявки от 13 июля

1938 года за № 19675.

Приоритет по и. 2 от 13 июля 1938 года.

Опубликовано 31 октября 1940 года.

Для некоторых случаев коммутации требуется, чтобы ртутный контакт коммутационного а ппарата перемещался с некоторой поступательной скоростью, которая создается тем или иным насосом. В виду окисления, ртути в открытой атмосфере для этой цели не все насосы пригодны, так как необходимо, чтобы насос обладал полной герметичностью. Это требование в основном заставило искать пути решения задачи в направлении конструкций насосов, не имеющих вращающихся частей и построенных, главным образом, на электромагнитном принципе.

В предлагаемом электромагнитном насосе для токопро водящих жидкостей, например, ртути, с расположенными в .постоянном магнитном поле электродами, последние присоединены к источнику многофазной или однофазной системы электрического тока, который, при прохождении через жидкость, взаимодействуя с постоянным магнитным потоком, сообщает поступательну1о скорость жидкости и выбрасывает ее вверх, при чем, для получения струи спиральной формы, электроды расположены радиально, например, по образующим, конуса.

Такой электромагнитный насос мо, же.г быть применен для ртутно-струйного выпрямителя.

На схематическом чертеже фиг. 1 изображает вертикальный разрез предлагаемого электромагнитного насоса

; для токопроводящих жидкостей, например, ртути; фиг. 2 — вид его сверху; фиг. 3 — схему магнитопровода в боковом виде с разрезом; фиг. 4 — вид его сверху с разрезо,; фиг. 5 — схему насосной части .ртутно-струйного выпрямителя;:фиг. 6 — 8 — схемы конструкции активного зазора; фиг. 9— схематический вид сбоку струи ртути; фиг. 10 — кинематику ртутной струи с одним из электродов.

С конструктивной стороны насос, представляет собой электромагнитную

; систему с электродами 1, расположен( ными радиально, например, по образующим конуса и питаемыми от источ ника многофазного или однофазного тока (низковольтного трансформатора).

Перпендикулярно к конической поверхности электроды пронизываются постоянныи магнитным потоком, возбуждаемым или постоянным магнитом или постоянным током. Схема магнитопровода показана на фиг. З,и 4.

Рабочий процесс заключается втом, что ртуть под небольшим давлением поступает к электродам через центральное отверстие 4 внутреннего резервуара 8 (фиг. 1 — 4). Между электрода ми протекают многофазные токи, которые, взаимодействуя с постоянным магнитным потоком, создают механическую силу, вращающуюсяс частотой подводимого к электродам напряжения. Сечение отверстия 4 и параметры электромагнитной системы таковы, что поступающая к электродам ртуть вытягивается в струю, разрезается,электродами на отрезки и выбрасывается под некоторым углом вверх в ви де спирали. После использования кинетической энергии ртуть возвращается обратно во внешний резервуар 2, и цикл повторяется !вновь.

Форма, размеры, количество электродов и число фаз определяются в процессе экспериментального исследования.

Описанное у стройство насоса может быть применено для ртутно-струйного выпрямителя с выбрасываемой вверх под некото1рым углом и. вращающейся ртутной струей, которой при дается форма трубки (фиг, 5 — 10).

По схеме насосной части выпрямителя (фиг. 5) вторичная обмотка 1 вспомогательного трансформатора приключена к системе электродов 8, которые подводят ток к трубчатой ртутной струе 2. Поперек струи, поконцентрическим направлениям, протекает симметричный замкнутый ток, взаимодействующий с постоянным полем, направленным перпендикулярно плоскости чертежа, и .заставляет вследствие этого струю отклоняться в такт частоте приложенного к электродам напряжения (жидкий вибратор).

Схемы конструкции активного зазора показаны на фиг. 7 и 8. В полый нижний полюс 5 магнитопровода со вкладышем б (фиг. б) под .небольшим напором втекает снизу ртуть и получает .вследствие этого форму жидкой трубки. При;coiIIpHKocHQIBpHHK с электрода ми 8 по ртутной трубке будет протекать ток, который, взаимодействуя с постоянным потоком верхнего полюса 4, будет созда вать силу F, на правленную перпендикулярно магнитному полю. Поскольку силовые линии магнитного поля у выходного отверстия полюса 5 искривлены (фиг. 7), направление силы F будет не перпендикуляр|но оси зазора, а будет иметь аксиальную составляющую (фиг. 8).

Направление аксиальной составляющей на диаметрально-противоположных сторонах отверстия будет противоположно; в связи с этим отверстие выбираепся такой формы, чтобыаксиальная составляющая действовала в нужном ;направлении.

Кинематика ртутной струи данного выпрямителя во многом напоминает кинематику вибрационного ртутноструйного выпрямителя, от которой она отличается, главным образом, тем, что подъем спирали (вертикальная составляющая скорости) при желании может быть изменяем. На фиг. 9 и

10,показана кинематика ртутной струи

2 с одним из электродов 8:выпрямителя. Форма струи 2 представляет обычную спираль, лежащую на поверхности конуса.

Сочетание в одном приборе аппарата, направляющего с ярую, и насоса для циркуляции ртути дает правильное решение задачи ртутно-струйного выпрямителя, и можно надеяться, что подобная комбинация себя оправдает.

Конструкция электрода 8 выпрямителя имеет клиновидную форму и поверхность его смачивается ртутью (фиг. 10). Для получения четкости отрыва струи от электрода служит отсекающий нож 7, который отрезает струи и тем самым улучшает равномерность коммутации. Нож усиленно охлаждается омывающей его ртутью.

Выникающая при отрыве струи от электрода дуга опирается на затылочную часть электрода, которая для увеличения термостойкости омывается ртутью, поступающей из отверстий 9.

Приток ртути к отверстиям может быть или непосредственно от струи (пульсирующий приток), или при помощи какого-либо уловителя отработанной ртути (постоянный приток).

Предмет изобретения.

Щиг Д с иг1 фиг2

М 39269 Отв. редактор П. В. Никитин Техред А, И. Хрош

Тнп. «Печатный Двор», зак. ¹ 617/32 — 575

Госппаннздат

Цена 40 коп.

1. Электромагнитный насос для токопроводящих . жидкостей, например, ртути, с расположенными в постоянном магнитном поле электродами, отличающийся тем, что электроды расположены радиально, налример, по образующим конуса, и присоединены к источнику многофазного или однофазного тока с тем, чтобы при прохождении тока через жидкость по следняя выбрасывалась вверх вслед ствие взаимодействия тока с постоянным магнитным потоком.

2. Применение насоса по п. 1 для ! ртутно-струйного выпрямителя с выбрасываемой вверх под некоторым углом и вращающейся ртутной струей.