專利名稱:一種稀土磁腔泵的制作方法
技術(shù)領域:
一種稀土磁腔泵,屬于液體輸送裝置,可用于具有導電性液體的輸送,如石油開采中的注水和含水油井的抽油等,還可以應用到無機化工廠中酸、堿、鹽溶液的輸送。
現(xiàn)在的各種液體輸送,多使用機械泵進行加壓,如普通地蝸輪泵、葉片泵、柱塞泵、齒輪泵等。在這些泵中,都是使用機械能加壓的方法進行液體的輸送的。在這些泵中,都有關(guān)鍵的運動部件,而且這些運動部件的運動速度都較高,在工作時會有磨損。特別是運動部件的密封也是一個不好解決的問題。
本實用新型的目的是發(fā)明一種可輸送可導電液體的磁腔泵。它通過電磁作用的形式直接給被輸送液體施力,沒有任何運動部件,結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠。
本實用新型的結(jié)構(gòu)如附
圖1所示,它有泵體1,其特征在于在泵體1外有稀土永磁材料制造的磁體2,磁體2在泵體1通道兩則形成兩磁極,在泵體1通道與磁極相垂直的兩端為電極3。
本實用新型的工作原理如下。由于稀土永磁磁體在兩磁極間生產(chǎn)一個固定磁場,磁場強度為B。在泵體1通道中的被輸送液體為導電液體。在兩電極3間施加一電壓后,正離子或(和)負離子就向負極或(和)正極運動,形成電流。根據(jù)安培定律,液體將受一個與磁場和電流都垂直的力,這個力的方向沿泵體1通道的方向,大小為F,F(xiàn)=B*I*L式中,F(xiàn)┈為流體所受的力,B┈為磁場強度,I┈為電流強度,L┈為磁極寬度。
這樣,本實用新型的理論揚程H為H=F/(9.8*r*f)
代入F后,有H=B*I*L/(9.8*r*f)式中,H┈為理論揚程,B┈為磁場強度,I┈為電流強度,L┈為磁極寬度,r┈為被輸送液體的密度,f┈為泵體通道面積。
本實用新型只有泵體、稀土永磁磁體和電極三個部件,而且都是固定不動的,結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠。它通過被輸送液體導電而用電磁作用的形式輸送液體,有較高的輸送效率。
本實用新型的泵體通道可以做成矩形的,長邊為L,短邊為ω,這樣,通道電積f為f=L*ω設該泵的磁極高度為ho,設兩電極的高度也為ho,并且在兩電極間的電流密度q是均勻的,那么有I=q*ω*ho這時,理論揚程H為H=B*q*ho/9.8*r式中,B┈為通道中的磁場強度,q┈為電極表面的電流密度,ho--為電極或磁場的高度,r┉為被輸送液體的密度。
使用稀土永磁材料做永磁體,可以得到較高強度的剩余磁場,如采用釹鐵硼材料,通道間的磁場強度B可以達到0.8~1特斯拉。這樣可提高抽送效率,并且制造、充磁容易。
本實用新型中的電極3應采用耐電解電極,如石墨電極等。工作時應控制電密度不要過大。可以通過加長電極3和磁場沿通道方向的長度來提高電流強度,從而提高揚程。為防止金屬離子在電極上析出,可以在本實用新型作用一段時間后,上下顛倒,同時電極的正負極也反向,使原附著在電極上的金屬又電離去掉。
本實用新型為增大泵送流量,可以采用多個泵并聯(lián)。多個泵可以如附圖2所示,整個一組泵共同一個泵體外殼4。外殼4為圓柱形,在圓周方向分別由數(shù)塊稀土永磁磁體2形成相間的液體通道。外殼4內(nèi)表面形成一個電極,在圓柱形內(nèi)有一芯軸5形成另一電極。本實用新型的這種結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)緊湊,可以放入油井或注水井中,替代其中的一段管道即可。
本實用新型中的泵體1和電極3的基體應使用非鐵磁性材料制造,如銅、鋁、玻璃鋼、不銹鋼等,以使稀土永磁磁體產(chǎn)生的磁場集中在兩磁極之間。電極3應使用耐腐蝕涂層,如石墨、金屬鉑等,根據(jù)應用環(huán)境不同加以選用。
權(quán)利要求1.一種稀土磁腔泵,它有泵體1,其特征在于在泵體1外有稀土永磁材料制造的磁體2,磁體2在泵體1通道兩則形成兩磁極,在泵體1通道與磁極相垂直的兩端為電極3。
2.如權(quán)利要求1所述的稀土磁腔泵,其特征在于泵體外殼4為圓柱形,在圓周方向分別由數(shù)塊稀土永磁磁體3排列形成相間的液體通道,泵體外殼4內(nèi)表面為一個電極,在圓柱形泵體外殼4內(nèi)有一芯軸5形成一個電極。
專利摘要一種稀土磁腔泵,可用于具有導電性液體的輸送,如石油開采中的注水和含水油井的抽油等。它有泵體,其特征在于在泵體外有稀土永磁材料制造的磁體,磁體在泵體通道兩側(cè)形成兩個磁極,在泵體通道與磁極相互垂直的兩端為電極,該泵沒有任何運動部件。在工作時,在電極兩端施加電壓,由于被輸送液體導電形成電流,電流在磁場中受力,產(chǎn)生輸送壓力,達到輸送液體的目的。結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠。
文檔編號F04F99/00GK2094637SQ91218519
公開日1992年1月29日 申請日期1991年7月25日 優(yōu)先權(quán)日1991年7月25日
發(fā)明者石行 申請人:北京市西城區(qū)新開通用試驗廠