一种稀土磁腔泵

一种稀土磁腔泵，属于液体输送装置，可用于具有导电性液体的输送，如石油开采中的注水和含水油井的抽油等，还可以应用到无机化工厂中酸、碱、盐溶液的输送。

现在的各种液体输送，多使用机械泵进行加压，如普通地蜗轮泵、叶片泵、柱塞泵、齿轮泵等。在这些泵中，都是使用机械能加压的方法进行液体的输送的。在这些泵中，都有关键的运动部件，而且这些运动部件的运动速度都较高，在工作时会有磨损。特别是运动部件的密封也是一个不好解决的问题。

本发明的目的是发明一种可输送可导电液体的磁腔泵。它通过电磁作用的形式直接给被输送液体施力，没有任何运动部件，结构简单，工作可靠。

本发明的结构如附图1所示，它有泵体1，其特征在于：在泵体1外有稀土永磁材料制造的磁体2，磁体2在泵体1通道两则形成两磁极，在泵体1通道与磁极相垂直的两端为电极3。

本发明的工作原理如下。由于稀土永磁磁体在两磁极间生产一个固定磁场，磁场强度为B。在泵体1通道中的被输送液体为导电液体。在两电极3间施加一电压后，正离子或（和）负离子就向负极或（和）正极运动，形成电流。根据安培定律，液体将受一个与磁场和电流都垂直的力，这个力的方向沿泵体1通道的方向，大小为F，

F＝B＊I＊L

式中，

F-为流体所受的力，

B-为磁场强度，

I-为电流强度，

L-为磁极宽度。

这样，本发明的理论扬程H为：

H＝F/（9.8＊r＊f）

代入F后，有：

H＝B＊I＊L/（9.8＊r＊f）

式中，

H-为理论扬程，

B-为磁场强度，

I-为电流强度，

L-为磁极宽度，

r-为被输送液体的密度，

f-为泵体通道面积。

本发明只有泵体、稀土永磁磁体和电极三个部件，而且都是固定不动的，结构简单，工作可靠。它通过被输送液体导电而用电磁作用的形式输送液体，有较高的输送效率。

本发明的泵体通道可以做成矩形的，长边为L，短边为ω，这样，通道电积f为：

f＝L＊ω

设该泵的磁极高度为h0，设两电极的高度也为h0，并且在两电极间的电流密度q是均匀的，那么有：

I＝q＊ω＊h0

这时，理论扬程H为：

H＝B＊q＊h0/9.8＊r

式中，

B-为通道中的磁场强度，

q-为电极表面的电流密度，

h0-为电极或磁场的高度，

r-为被输送液体的密度。

使用稀土永磁材料做永磁体，可以得到较高强度的剩余磁场，如采用钕铁 硼材料，通道间的磁场强度B可以达到0.8～1特斯拉。这样可提高抽送效率，并且制造、充磁容易。

本发明中的电极3应采用耐电解电极，如石墨电极等。工作时应控制电密度不要过大。可以通过加长电极3和磁场沿通道方向的长度来提高电流强度，从而提高扬程。为防止金属离子在电极上析出，可以在本发明作用一段时间后，上下颠倒，同时电极的正负极也反向，使原附着在电极上的金属又电离去掉。

本发明为增大泵送流量，可以采用多个泵并联。多个泵可以如附图2所示，整个一组泵共同一个泵体外壳4。外壳4为圆柱形，在圆周方向分别由数块稀土永磁磁体2形成相间的液体通道。外壳4内表面形成一个电极，在圆柱形内有一芯轴5形成另一电极。本发明的这种结构，结构紧凑，可以放入油井或注水井中，替代其中的一段管道即可。

本发明中的泵体1和电极3的基体应使用非铁磁性材料制造，如铜、铝、玻璃钢、不锈钢等，以使稀土永磁磁体产生的磁场集中在两磁极之间。电极3应使用耐腐蚀涂层，如石墨、金属铂等，根据应用环境不同加以选用。