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电磁泵

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  • 发布时间:2016/3/4 15:47:59
  • 作者:ly_yinhe
定义
电磁泵(electromagneticpump)是利用磁场和导电流体中电流的相互作用,使流体受电磁力作用而产生压力梯度,从而推动流体运动的一种装置。实用中大多用于泵送液态金属,所以又称液态金属电磁泵。
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电磁泵简介

  电磁泵是一种无接触间接传动的化工流程泵,主要利用磁场和导电流体中电流的相互作用,使流体受电磁力作用而产生压力梯度,与可运动的泵体形成交互作用,带动泵体振动,推动液体输出。

  电磁泵没有机械运动件,结构简单,密封性好,运转可靠,不需要轴密封,因此在化工、印刷行业中用于输送一些有毒的重金属,如汞、铅等,用于核动力装置中输送作为载热体的液态金属(钾或钠、钠钾合金),也用于铸造生产中输送熔融的有色金属。流量可达13000m³/时、压力达1.7MPa、温度达1200℃。

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电磁泵分类

  1. 电磁泵按电源形式可分为交流泵和直流泵。

  2. 按液态金属中电流馈给的方式可分为传导式(电导式)电磁泵和感应式电磁泵。

  电导式电磁泵用直流或交流电。它有一根非磁性难熔金属制的管,管周围是磁铁,磁力线与管垂直。当通入与管和磁力线均垂直的电流时,根据左手定则,产生机械力把导电流体压送出管。电导式一般为小型泵,用于低压和小流量。传导式电磁泵中,电流由外部电源经泵沟两侧的电极直接传导给液态金属。

  感应泵中,感应式使用多相交流电。电流则由交变磁场感应产生。最新式的感应式电磁泵是直线感应泵,装有布置成扁平的、直线状的定子绕组,感应力呈轴向,尺寸较大,大流量泵均属这种类型。

  3. 电磁泵按结构不同可分为平面泵和圆柱泵等。

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电磁泵工作原理

01传导式电磁泵

  传导式电磁泵原理是:在磁场中的导体,通过电流,则导体将受到磁场的推力,三者方向相互垂直,推力的大小为F=I×B×L。

  1. 直流传导式电磁泵

  一般来说直流传导式结构比较简单,它由磁极、电极、泵沟等组成。在定向恒稳磁场N-S极之间,通过泵沟两侧的电极向液态金属中通入直流电,直流电方向与磁场方向垂直,按左手定则产生产生电磁力驱动金属溶液流动,改变磁极或电极极性可改变流动方向。调节磁场强度或直流电流大小可改变驱动强度。

图示:直流传导泵示意图

图示:直流传导泵示意图

  2. 交流传导式电磁泵

  交流传导式电磁泵由电极,铁心,主副线圈和泵沟组成。当主线圈通以工频交流电时,在铁心的气隙中产生交变磁场,该交变磁场作用在泵沟内的金属上,同时铁心中产生的交变磁场感应铁心上的副线圈,从而在副线圈上产生感应电动势,电极及液态金属所组成的回路中便有交流电,在任意瞬间泵沟有效区磁场的方向和通过液态金属的电流方向按左手定则判断所产生的电磁力的方向是一定的,电磁力驱动液态金属在泵沟中定向流动。

图示:交流传导泵示意图

图示:交流传导泵示意图

02感应式电磁泵

  感应式电磁泵分为单相感应式和三相感应式。目前单相感应式电磁泵的实验虽然在原理上取得了成功,但由于结构复杂,泵沟不易清理,启动困难等因素限制了其应用,现在有实用价值的是三相感应式电磁泵。

  三相感应式电磁泵的工作原理与异步电动机相似,结构主要包括铁心和绕组。感应器绕组通电后产生一个行波磁场与泵沟内的液态金属作用产生感生电流,泵沟中的液态金属即成为载流导体,它与行波磁场作用产生电磁力驱动金属溶液流动。

  三相感应电磁泵的结构主要有:平面形感应泵,圆形感应泵和平面螺旋感应泵。用于输送高温液态金属的主要是平面形感应泵和圆形感应泵。


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