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電磁泵的簡介

發(fā)布日期:2018/05/23

電磁泵沒有機械運動件,結構簡單,密封性好,運轉可靠,不需要軸密封,因此在化工、印刷行業(yè)中用于輸送一些有毒的重金屬,如汞、鉛等,用于核動力裝置中輸送作為載熱體的液態(tài)金屬(鈉或鉀、鈉鉀合金),也用于鑄造生產(chǎn)中輸送熔融的有色金屬。流量可達13000米/時,壓力達1.7兆帕,溫度達1200℃。

電磁泵按電源形式可分為交流泵和直流泵。

按液態(tài)金屬中電流饋給的方式可分為傳導式(電導式)電磁泵和感應式電磁泵。電導式電磁泵用直流(圖1)或交流電(圖2)。它有一根非磁性難熔金屬制的管(見圖),管周圍是磁鐵,磁力線與管垂直。當通入與管和磁力線均垂直的電流時,根據(jù)左手定則,產(chǎn)生機械力把導電流體壓送出管。電導式一般為小型泵,用于低壓和小流量。傳導式電磁泵中,電流由外部電源經(jīng)泵溝兩側的電極直接傳導給液態(tài)金屬。感應泵中,感應式使用多相交流電。電流則由交變磁場感應產(chǎn)生。 *新式的感應式電磁泵是直線感應泵,裝有布置成扁平的、直線狀的定子繞組,感應力呈軸向,尺寸較大,大流量泵均屬這種類型。

按結構不同可分為平面、螺旋泵和圓柱泵等。在感應泵中,液態(tài)金屬的電流由交變磁場(單相或三相)感應產(chǎn)生。圖3是感應式平面泵的示意圖,圖6是其原理圖。三相感應式電磁泵的工作原理和普通感應電機相似。位于平面或圓柱形鐵芯中的三相繞組(其中的電流見圖6曲線1)產(chǎn)生行波磁場(圖6曲線2是行波磁場的磁感應強度曲線)或旋轉磁場。該磁場在液態(tài)金屬中感應出電流(圖6曲線3)。感應電流與磁場相互作用產(chǎn)生磁場力,從而在泵的進出口處產(chǎn)生推動液態(tài)金屬運動的壓力差。對直流電磁泵,上述壓差△p可寫成:

式中σ為被輸送的液態(tài)金屬的電導率;Q為體積流量:a為通道半高度;b為通道半寬度;L為通道有效長度;B為磁感應強度。對感應電磁泵,壓差可寫成:

式中Bm為磁感應強度幅值;va為行波磁場速度;va =2tf,t為磁極極距,f為電源頻率;u為流速;S=稱為滑差。

上述壓差公式是就 *簡單模型導出的,如計及其他實際因素的影響(通常使壓差變小),要引進相應的修正系數(shù)。這些實際因素對直流泵主要是電樞反應(通過液態(tài)金屬的電流所感生的磁場引起的合成磁場分布不均勻),電流漫流(電流在磁場作用區(qū)兩側分流引起的電流分布不均勻),磁極邊緣的氣隙漏磁等;對感應泵則主要是橫向端部效應(液態(tài)金屬中感生電流在有限寬度通道內(nèi)部分或全部地構成回路所引起)和縱向端部效應(鐵芯有限長度導致磁路開路所引起)等。

利用磁場和導電流體中電流的相互作用,使流體受電磁力作用而產(chǎn)生壓力梯度,從而推動流體運動的一種裝置。實用中大多用于泵送液態(tài)金屬,所以又稱液態(tài)金屬電磁泵。電磁泵按電源形式可分為交流泵和直流泵;按液態(tài)金屬中電流饋給的方式可分為傳導式電磁泵和感應式電磁泵;按結構不同可分為平面泵和圓柱泵等。傳導式泵中,電流由外部電源經(jīng)泵溝兩側的電極直接傳導給液態(tài)金屬;感應泵中,電流則由交變磁場感應產(chǎn)生。電磁泵沒有轉動部件,結構簡單,密封性好,運轉可靠,因此在化工、印刷行業(yè)中用于輸送一些有毒的重金屬,如汞、鉛等;在原子能動力工業(yè)中用于輸送化學性質(zhì)特別活潑的金屬,如鈉、鉀、鈉鉀合金;在鑄造企業(yè)中可以用來做鋁、鎂等活潑金屬的定量泵,但現(xiàn)在主要為軍工等大型企業(yè)使用。

電磁泵的缺點是效率較低,在冶煉、鑄造工業(yè)中尚未普遍采用。

電磁泵類似普通電磁閥,它以交流電為工作動力,電流通過電磁繞組形成交變固定磁場,與可運動的泵體形成交互作用,帶動泵體振動,推動液體輸出。

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