Mikä on sähkömagneettinen pumppu?

Sähkömagneettinen pumppu on useimmiten laite, joka käyttää sähkömagneettista virtausta magneettisesti varautuneissa materiaaleissa, kuten nestemäisessä metallissa. Tällaiset pumput voivat olla hyödyllisiä monille materiaaleille, mukaan lukien ei-metalliset elementit, kuten kalium. Yksi näiden pumppujen tärkeä tehtävä on jäähdyttää ydinreaktoreita, vaikka joitain muita sovelluksia voidaan pitää yleisinä. Magneettikentillä, joita käytetään virtauksen luomiseen, on joitain merkittäviä etuja verrattuna mekaanisiin pumppuihin. Erilaisia ​​pumppuja voidaan käyttää erityistilanteissa niiden tarjoamien etujen vuoksi.

Yleensä magneettikentät luodaan sähkömagneettisen pumpun sisään kestomagneeteilla tai sähkömagneeteilla. Vaaditun virtauksen saavuttamiseksi on määritettävä suuret sähkövirrat tai lämpötilat. Magneetit voidaan konfiguroida luomaan tietty suuntaava virtaus sovelluksesta riippuen. Materiaalit, joita pidetään usein vaikeasti käsiteltävinä, kuten nestemäinen metalli, virtaavat yleensä ennustettavissa ja jatkuvassa suunnassa sähkömagneettisen pumpun sisällä.

Yleisiä sähkömagneettisen pumpun läpi kulkevia materiaaleja ovat metallit, kuten alumiini ja elohopea. Muita sähkömagneettisen pumpun läpi kulkevia magneettisesti varautuneita elementtejä voivat olla sinkki, natrium ja kalium. Eri elementit vaativat yleensä erilaisia ​​pumppukokoonpanoja ja lämpötiloja. Niitä käytetään myös erityisiin sovelluksiin.

Sähkömagneettisia pumppuja käytetään usein ydinreaktorien jäähdyttämiseen. Äärimmäiset lämpötilat ydinympäristöissä vaativat usein korkean toleranssin jäähdytysmekanismeja, ja sähkömagneettista pumppua pidetään parhaana tällaisissa tilanteissa. Magneettikenttiä voidaan käyttää myös valimoissa, joissa korkean lämpötilan metalleja on kaadettava tai muuten kuljetettava paikasta toiseen. Tässä suhteessa sähkömagneettinen pumppu voi toimia myös virtausmittarina, kun mekaaniset laitteet saattavat olla riittämättömiä.

Huolimatta erityisistä vaatimuksista, jotka voivat aiheuttaa virtauksen näissä materiaaleissa, sähkömagneettisilla pumpuilla on yhteisiä etuja verrattuna mekaanisiin pumppuihin. Materiaalivirran luomiseksi ei usein tarvita liikkuvia osia, joten koneen vastus ja jännitys ovat vähäisiä. Tätä rajoittamatonta virtausta voidaan pitää luotettavampana kuin monia muita menetelmiä, ja sen on osoitettu kestävän pitkään rasittavissa tilanteissa.

Sähkömagneettisen pumppuprosessin muunnelmia voivat olla tasavirtajohto, vaihtovirtajohtaminen ja lineaarinen induktio. Tasavirtajohtopumppuja käytetään usein korkeissa lämpötiloissa ja ne vaativat suuria määriä virtaa. Vaihtovirtajohtopumput riippuvat vaihtovirrasta ja tuottavat virtaa muuntajakonfiguraatioiden avulla. Lineaariset induktiopumput käyttävät myös tiettyjen magneettikäämien läpi kulkevaa vaihtovirtaa luodakseen virtaavan magneettikentän.