Июнь 17th, 2013
Взаимодействие электрического тока с магнитным полем приводит к появлению объемных электромагнитных сил, действующих на частицы жидкости и приводящих их в движение.Магнитный поток в магнитной системе 2 создается обычно с помощью обмотки возбуждения 4, которая либо соединяется последовательно с электродами, либо питается от независимого источника. В насосах для жидких металлов, используемых в ядерной энергетике, более распространен первый способ. В качестве примера конкретной реализации можно привести кондукционные насосы постоянного тока для реакторов-размножителей EBR-I и EBR-II Аргоннской национальной лаборатории (США).Насос реактора EBR-I предназначен для перекачивания сплава Na — К при темепратуре 525 К. Источником питанияРис. 7.98. EBR-II:1 — уровень жидкого металла; 2— медные шины; 3 — полость заполнения жидким металлом; 4 — электродвигатель; 5 — магнитный сердечник; 6 — канал насосанасоса является выпрямитель с напряжением 1 В и током 2-Ю4 А. Насос реактора EBR-II предназначен для перекачивания натрия и развивает рабочее давление 5,3-105 Па при подаче 0,625 м3с. В качестве источника питания используется униполярный генератор с напряжением 2,5 В и током 2,5-105 А. Конструкция насоса EBR-II представлена на рис. 7.98.Достоинствами кондукционных насосов постоянного тока по сравнению с индукционными являются: простота их конструкции, отсутствие проблемы электроизоляции обмотки возбуждения от канала, чем обеспечивается ее оптимальный температурный режим, отсутствие поверхностных эффектов, характерных для индукционных насосов. Наиболее целесообразно их использование при малой проводимости жидкого металла.В этом случае могут быть обеспечены выигрыш в массогаба-ритных характеристиках и более высокий КПД по сравнению с индукционными насосами. Так, КПД насоса для реактора EBR-I при малых расходах рабочего тела достигает 55%. Кондукционные МГД-насосы постоянного тока используются для перекачки жидких металлов с температурой до ~1050 К. Изготовлялись и испытывались насосы с подачей от нескольких десятков литров до нескольких тысяч кубометров в час. Однако применение кондукционных насосов постоянного тока ограничено. Это обусловлено, во-первых, необходимостью использования специальных выпрямителей или униполярных генераторов, поскольку для их питания требуются большие токи (до сотен килоампер). Во-вторых, выполнение электрического контакта электрода с жидким металлом связано со значительными технологическими трудностями.
