RU2231936C1 - Three-phase ac plasma generator - Google Patents
Three-phase ac plasma generator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2231936C1 RU2231936C1 RU2002132851/06A RU2002132851A RU2231936C1 RU 2231936 C1 RU2231936 C1 RU 2231936C1 RU 2002132851/06 A RU2002132851/06 A RU 2002132851/06A RU 2002132851 A RU2002132851 A RU 2002132851A RU 2231936 C1 RU2231936 C1 RU 2231936C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plasma
- electrodes
- longitudinal
- passage
- electrode
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике, предназначено для получения низкотемпературной плазмы и может быть использовано в физических экспериментах, плазмохимии, металлургии, а также установках по утилизации токсичных и бытовых отходов.The invention relates to electrical engineering, is intended to obtain low-temperature plasma and can be used in physical experiments, plasma chemistry, metallurgy, as well as installations for the disposal of toxic and household waste.
Известен трехфазный генератор плазмы переменного тока, US 4013867. Он содержит корпус, газовую камеру, множество дуговых нагревателей на корпусе и сопло. Однако множество дуговых нагревателей усложняет конструкцию и снижает ее надежность.Known three-phase alternating current plasma generator, US 4013867. It contains a housing, a gas chamber, many arc heaters on the housing and a nozzle. However, many arc heaters complicate the design and reduce its reliability.
Известен также трехфазный генератор плазмы переменного тока, US 5801489, включающий электродный блок, в корпусе которого размещены как начальные, так и рабочие части электродов, а также плазменный инжектор, в частности плазмотрон, который позволяет осуществить ионизацию пространства между электродами; с электродным блоком соединен сопловой блок таким образом, что полости образуют общее пространство - электроразрядную камеру; на выходе соплового блока имеется сопло, через которое выходит генерируемая плазма; на входе в электродный блок имеется кольцо для подачи плазмообразующего газа в электроразрядную камеру.Also known is a three-phase alternating current plasma generator, US 5801489, including an electrode unit, in the housing of which are placed both the initial and working parts of the electrodes, as well as a plasma injector, in particular a plasma torch, which allows ionization of the space between the electrodes; a nozzle block is connected to the electrode block in such a way that the cavities form a common space — an electric discharge chamber; at the exit of the nozzle block there is a nozzle through which the generated plasma leaves; at the entrance to the electrode block there is a ring for supplying a plasma-forming gas to the electric discharge chamber.
Его основным недостатком является низкий коэффициент полезного действия (не выше 60%).Its main disadvantage is the low efficiency (not higher than 60%).
Данное техническое решение принято за прототип настоящего изобретения.This technical solution is taken as a prototype of the present invention.
Кроме того, недостатком этого устройства является необходимость наличия инжектора (плазмотрона), который осуществляет ионизацию пространства между электродами, поскольку инжектор представляет собой весьма дорогостоящую и сложную конструкцию, требующую отдельного источника питания.In addition, the disadvantage of this device is the need for an injector (plasma torch), which ionizes the space between the electrodes, since the injector is a very expensive and complex design that requires a separate power source.
В основу настоящего изобретения положено решение задачи повышения коэффициента полезного действия устройства, а также упрощение и удешевления его конструкции.The present invention is based on the solution of the problem of increasing the efficiency of the device, as well as simplification and cheapening of its design.
Согласно изобретению эта задача решается за счет того, что в трехфазном генераторе плазмы переменного тока, включающем электродный блок, в корпусе которого закреплены три электрода, и сопловой блок, при этом электродный блок снабжен кольцевым каналом для подачи плазмообразующего газа к электродам, в корпусе электродного блока выполнены три продольных сквозных канала, выходящих в сопловой блок, каждый из электродов снабжен буртом и размещен в соответствующем продольном сквозном канале с зазором между буртом и поверхностью продольного сквозного канала, а кольцевой канал для подачи плазмообразующего газа к электродам сообщается с каждым из продольных сквозных каналов в зоне между буртом электрода и входом в соответствующий продольный сквозной канал; зазор между буртом электрода и поверхностью соответствующего сквозного канала составляет от 0,3 до 2 мм, при этом питающее генератор напряжение составляет 2-10 кВ.According to the invention, this problem is solved due to the fact that in a three-phase alternating current plasma generator comprising an electrode unit, in the housing of which three electrodes are fixed, and a nozzle unit, the electrode unit is provided with an annular channel for supplying plasma-forming gas to the electrodes in the electrode unit case there are three longitudinal through channels extending into the nozzle block, each of the electrodes is provided with a shoulder and placed in a corresponding longitudinal through channel with a gap between the shoulder and the surface of the longitudinal the through channel, and the annular channel for supplying plasma-forming gas to the electrodes communicates with each of the longitudinal through channels in the area between the collar of the electrode and the entrance to the corresponding longitudinal through channel; the gap between the collar of the electrode and the surface of the corresponding through channel is from 0.3 to 2 mm, while the voltage supplying the generator is 2-10 kV.
Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящему изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "новизна".The applicant has not identified sources containing information about technical solutions identical to the present invention, which allows us to conclude that it meets the criterion of "novelty."
Реализация отличительных признаков изобретения обеспечивает (в совокупности с признаками, указанными в ограничительной части формулы изобретения) важное принципиально новое свойство объекта: электрическая дуга располагается не в широкой камере, а в узких сквозных канала, и плазмообразующий газ, подаваемый раздельно в каждый канал, плотно обжимает электрическую дугу, что резко увеличивает теплообмен между дугой и газом, при этом коэффициент полезного действия возрастает до 90%, то есть, на 30% в сравнении с прототипом. Кроме того, благодаря наличию бурта у электродов и небольшого зазора между буртом и поверхностью сквозного канала обеспечивается пробой зазора, возникновение и повторное зажигание электрической дуги при переходе значения тока через ноль без применения специальных средств типа инжектора.The implementation of the distinguishing features of the invention provides (in combination with the characteristics indicated in the restrictive part of the claims) an important fundamentally new property of the object: the electric arc is not located in a wide chamber, but in narrow through channels, and the plasma-forming gas supplied separately to each channel tightly compresses an electric arc, which dramatically increases the heat transfer between the arc and the gas, while the efficiency increases to 90%, that is, by 30% in comparison with the prototype. In addition, due to the presence of a collar at the electrodes and a small gap between the collar and the surface of the through channel, a breakdown of the gap is ensured, the appearance and reignition of the electric arc when the current value passes through zero without the use of special means such as an injector.
Заявителем не обнаружены какие-либо источники информации, содержащие сведения о влиянии заявленных отличительных признаков на достигаемый вследствие их реализации технический результат. Это, по мнению заявителя, свидетельствует о соответствии данного технического решения критерию “изобретательский уровень”.The applicant has not found any sources of information containing information about the impact of the claimed distinctive features on the technical result achieved as a result of their implementation. This, according to the applicant, indicates that this technical solution meets the criterion of "inventive step".
Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено:The invention is illustrated by drawings, which depict:
на фиг.1 - устройство, вид со стороны соплового блока;figure 1 - device, side view of the nozzle block;
на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1;figure 2 is a section along aa in figure 1;
на фиг.3 - разрез по Б-Б на фиг.2;figure 3 is a section along BB in figure 2;
на фиг.4 - устройство в аксонометрии.figure 4 is a device in a perspective view.
Трехфазный генератор плазмы переменного тока включает электродный блок 1. В его корпусе закреплены три электрода 2, 3, 4. Корпус соплового блока 5 может быть выполнен заодно с корпусом электродного блока 1 или раздельно. Электродный блок 1 снабжен кольцевым каналом 6 для подачи плазмообразующего газа к электродам 2, 3, 4. В корпусе электродного блока 1 выполнены три продольных сквозных канала 7, 8, 9, выходящих в сопловой блок 5.The three-phase alternating current plasma generator includes an
Каждый из электродов снабжен буртом 10 и размещен в соответствующем продольном сквозном канале с зазором между буртом и поверхностью канала. В оптимальном варианте этот зазор составляет от 0,3 до 2 мм при питающем генератор напряжении от 2 до 10 кВ.Each of the electrodes is provided with a
Кольцевой канал для подачи плазмообразующего газа к электродам сообщается с каждым из продольных сквозных каналов в зоне между буртом электрода и входом в соответствующий продольный сквозной канал посредством проточек 12, 13, 14, выполненных в корпусе электродного блока 1.An annular channel for supplying plasma-forming gas to the electrodes is in communication with each of the longitudinal through channels in the area between the electrode collar and the entrance to the corresponding longitudinal through channel through
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
От компрессора (на чертежах не показан) плазмообразующий газ, в конкретном примере, воздух подают в кольцевой канал 6. Далее газ поступает через проточки 12, 13, 14, соответственно, в продольные сквозные каналы 7, 8, 9, при этом газ движется под углом к стенке канала и закручивается. Это увеличивает время нахождения газа в каждом из каналов 7, 8, 9 и стабилизирует образующуюся электрическую дугу; для образования дуги на электроды 2, 3, 4 подают напряжение, в конкретном примере, 6000 В. В зазорах 11 между буртами 10 электродов и стенками каналов 7, 8, 9 возникает электрическая дуга, которая выдувается плазмообразующим газом в направлении соплового блока. Под действием турбулентных потоков плазмообразующего газа дуги из соседних каналов соприкасаются и образуется одна дуга от торца одного электрода до торца другого. Так как дуга горит в узком канале и имеет значительную длину, а плазмообразующий газ движется между стенкой канала и дугой, то происходит интенсивный теплообмен между дугой и газом, что существенно повышает КПД устройства.From a compressor (not shown in the drawings), a plasma-forming gas, in a specific example, air is supplied to the
Для реализации данного устройства использовано обычное для этой области техники промышленное оборудование, что обусловливает соответствие изобретения критерию “промышленная применимость”.To implement this device, industrial equipment customary for this field of technology has been used, which determines the compliance of the invention with the criterion of “industrial applicability”.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002132851/06A RU2231936C1 (en) | 2002-11-29 | 2002-11-29 | Three-phase ac plasma generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002132851/06A RU2231936C1 (en) | 2002-11-29 | 2002-11-29 | Three-phase ac plasma generator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002132851A RU2002132851A (en) | 2004-05-27 |
RU2231936C1 true RU2231936C1 (en) | 2004-06-27 |
Family
ID=32846515
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002132851/06A RU2231936C1 (en) | 2002-11-29 | 2002-11-29 | Three-phase ac plasma generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2231936C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2680318C1 (en) * | 2018-08-31 | 2019-02-19 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Трипл-Сп" | Ac high-voltage electric arc plasma torch cooling system and the ac high-voltage electric arc plasma torch with cooling system (embodiments) |
RU202987U1 (en) * | 2020-11-06 | 2021-03-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет» | AC THREE-PHASE PLASMA TORCH |
RU2775363C1 (en) * | 2021-10-06 | 2022-06-30 | Общество с ограниченной ответственностью «Трипл-СП» | Ac electric arc plasma torch |
-
2002
- 2002-11-29 RU RU2002132851/06A patent/RU2231936C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2680318C1 (en) * | 2018-08-31 | 2019-02-19 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Трипл-Сп" | Ac high-voltage electric arc plasma torch cooling system and the ac high-voltage electric arc plasma torch with cooling system (embodiments) |
RU202987U1 (en) * | 2020-11-06 | 2021-03-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет» | AC THREE-PHASE PLASMA TORCH |
RU2775363C1 (en) * | 2021-10-06 | 2022-06-30 | Общество с ограниченной ответственностью «Трипл-СП» | Ac electric arc plasma torch |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
MXPA03007666A (en) | Contact start plasma torch. | |
US7943098B2 (en) | Apparatus for generating ozone and/or O1 using a high energy plasma discharge | |
MX9504249A (en) | Plasma torch electrode. | |
US3204076A (en) | Electric arc torch | |
ATE290303T1 (en) | PLASMA NOZZLE | |
JP7271489B2 (en) | Energy efficient, high output plasma torch | |
PT860099E (en) | PLASMA GENERATOR THREE-PHASE AC POWER | |
US8783196B2 (en) | AC plasma ejection gun, the method for supplying power to it and pulverized coal burner | |
KR101769684B1 (en) | Dc voltage switch for high volt electrical system | |
KR20180061967A (en) | Multi-Electrode Plasma Torch | |
ATE312422T1 (en) | SPARK GAP ARRANGEMENT | |
ATE304787T1 (en) | PLASMA BURNER | |
RU2231936C1 (en) | Three-phase ac plasma generator | |
WO2019180839A1 (en) | Plasma device, plasma generation method | |
RU2225686C1 (en) | Three-phase plasma generator | |
JP2005216763A (en) | Ionization airflow generator | |
GB0126419D0 (en) | Microwave plasma generator | |
TNSN03068A1 (en) | Housing for a switching device. | |
CN108235552B (en) | Plasma generation unit having multi-stage vortex structure and exhaust gas treatment device | |
KR20160118570A (en) | Plasma Torch | |
RU2775363C1 (en) | Ac electric arc plasma torch | |
RU2374791C1 (en) | Electric arc ac plasmotron | |
RU2002132851A (en) | THREE PHASE AC PLASMA GENERATOR | |
CA1058675A (en) | Gas ionizing electrodes for mhd generator | |
RU2050235C1 (en) | Plasmatron |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20111020 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151130 |