電磁泵是一種無(wú)接觸間接傳動(dòng)的化工流程泵,主要利用磁場(chǎng)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,與可運動(dòng)的泵體形成交互作用,帶動(dòng)泵體振動(dòng),推動(dòng)液體輸出。
電磁泵沒(méi)有機械運動(dòng)件,結構簡(jiǎn)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(dòng)力裝置中輸送作為載熱體的液態(tài)金屬(鉀或鈉、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13000m3/時(shí)、壓力達1.7MPa、溫度達1200℃。
1. 電磁泵按電源形式可分為交流泵和直流泵。
2. 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或交流電。它有一根非磁性難熔金屬制的管,管周?chē)谴盆F,磁力線(xiàn)與管垂直。當通入與管和磁力線(xiàn)均垂直的電流時(shí),根據左手定則,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(chǎng)感應產(chǎn)生。最新式的感應式電磁泵是直線(xiàn)感應泵,裝有布置成扁平的、直線(xiàn)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(lèi)型。
3. 電磁泵按結構不同可分為平面泵和圓柱泵等。
01傳導式電磁泵
傳導式電磁泵原理是:在磁場(chǎng)中的導體,通過(guò)電流,則導體將受到磁場(chǎng)的推力,三者方向相互垂直,推力的大小為F=I×B×L。
1. 直流傳導式電磁泵
一般來(lái)說(shuō)直流傳導式結構比較簡(jiǎn)單,它由磁極、電極、泵溝等組成。在定向恒穩磁場(chǎng)N-S極之間,通過(guò)泵溝兩側的電極向液態(tài)金屬中通入直流電,直流電方向與磁場(chǎng)方向垂直,按左手定則產(chǎn)生產(chǎn)生電磁力驅動(dòng)金屬溶液流動(dòng),改變磁極或電極極性可改變流動(dòng)方向。調節磁場(chǎng)強度或直流電流大小可改變驅動(dòng)強度。

圖示:直流傳導泵示意圖
2. 交流傳導式電磁泵
交流傳導式電磁泵由電極,鐵心,主副線(xiàn)圈和泵溝組成。當主線(xiàn)圈通以工頻交流電時(shí),在鐵心的氣隙中產(chǎn)生交變磁場(chǎng),該交變磁場(chǎng)作用在泵溝內的金屬上,同時(shí)鐵心中產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)感應鐵心上的副線(xiàn)圈,從而在副線(xiàn)圈上產(chǎn)生感應電動(dòng)勢,電極及液態(tài)金屬所組成的回路中便有交流電,在任意瞬間泵溝有效區磁場(chǎng)的方向和通過(guò)液態(tài)金屬的電流方向按左手定則判斷所產(chǎn)生的電磁力的方向是一定的,電磁力驅動(dòng)液態(tài)金屬在泵溝中定向流動(dòng)。

圖示:交流傳導泵示意圖
02感應式電磁泵
感應式電磁泵分為單相感應式和三相感應式。目前單相感應式電磁泵的實(shí)驗雖然在原理上取得了成功,但由于結構復雜,泵溝不易清理,啟動(dòng)困難等因素限制了其應用,現在有實(shí)用價(jià)值的是三相感應式電磁泵。
三相感應式電磁泵的工作原理與異步電動(dòng)機相似,結構主要包括鐵心和繞組。感應器繞組通電后產(chǎn)生一個(gè)行波磁場(chǎng)與泵溝內的液態(tài)金屬作用產(chǎn)生感生電流,泵溝中的液態(tài)金屬即成為載流導體,它與行波磁場(chǎng)作用產(chǎn)生電磁力驅動(dòng)金屬溶液流動(dòng)。
三相感應電磁泵的結構主要有:平面形感應泵,圓形感應泵和平面螺旋感應泵。用于輸送高溫液態(tài)金屬的主要是平面形感應泵和圓形感應泵。
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