CS232677B1 - Method of low temperature plasma production - Google Patents

Method of low temperature plasma production Download PDF

Info

Publication number
CS232677B1
CS232677B1 CS102382A CS102382A CS232677B1 CS 232677 B1 CS232677 B1 CS 232677B1 CS 102382 A CS102382 A CS 102382A CS 102382 A CS102382 A CS 102382A CS 232677 B1 CS232677 B1 CS 232677B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
liquid
cathode
low temperature
stabilization system
temperature plasma
Prior art date
Application number
CS102382A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Karel Zverina
Zdenek Tluchor
Josef Szabo
Jaromir Polidor
Petr Kroupa
Original Assignee
Karel Zverina
Zdenek Tluchor
Josef Szabo
Jaromir Polidor
Petr Kroupa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Karel Zverina, Zdenek Tluchor, Josef Szabo, Jaromir Polidor, Petr Kroupa filed Critical Karel Zverina
Priority to CS102382A priority Critical patent/CS232677B1/en
Priority to DE19833304790 priority patent/DE3304790A1/en
Priority to GB08303890A priority patent/GB2116810B/en
Priority to SE8300744A priority patent/SE448509B/en
Priority to AU11379/83A priority patent/AU556484B2/en
Priority to IT19571/83A priority patent/IT1163102B/en
Priority to FR8302314A priority patent/FR2521813B1/en
Priority to JP58022239A priority patent/JPS58192683A/en
Priority to US06/466,648 priority patent/US4531043A/en
Priority to CA000421657A priority patent/CA1215095A/en
Priority to US06/699,654 priority patent/US4639570A/en
Publication of CS232677B1 publication Critical patent/CS232677B1/en
Priority to GB08509935A priority patent/GB2157139B/en
Priority to AU62703/86A priority patent/AU583149B2/en

Links

Landscapes

  • Plasma Technology (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

Vynález se týká oboru plasmové techniky a řeší problém zvyšování teploty rekombínované plasmy a zvyšování životnosti katody v kapalinou stabilizovaném plasmovém generátoru. Pódstata vynálezu spočívá v tom, že se do katodové části stabilizačního systému přivádí kapalina snižující oxidační opotřebení katody a do zbývající částí stabilizačního systému se přivádí kapalina mající vysokou vazebnou energii. Používají se kapaliny obsahující chemicky vázaný uhlík a dusík.The invention relates to the field of plasma technology and solves the problem of increasing the temperature of the recombined plasma and increasing the service life of the cathode in a liquid-stabilized plasma generator. The essence of the invention lies in the fact that a liquid reducing the oxidative wear of the cathode is supplied to the cathode part of the stabilization system, and a liquid having a high binding energy is supplied to the remaining parts of the stabilization system. Liquids containing chemically bound carbon and nitrogen are used.

Description

Vynález se týká způsobu výroby nízkoteplotního plasmatu v obloukovém generátoru s kapalinovou stabilizací.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing low temperature plasma in a liquid-arc arc generator.

Dosud známé způsoby výroby nízkoteplotního plasmatu v obloukových, kapalinou stabilizovaných generátorech používají jedinou stabilizační kapalinu pro ochranu stabilizačního systému před tepelnými účinky elektrického oblouku a vzniklého plasmatu, pro ochranu materiálu katody z hlediska její oxidace i pro vlastní tvorbu plasmatu. Používá se zejména ionizovaná voda, která se do stabilizačního systému přivádí vhodně rozmístěnými tangenciálními vstupy uspořádanými jak v sousedství katody, tak mezi jednotlivými clonami stabilizačního systému a odvádí se štěrbinovými výstupy uspořádanými tak, aby se ve stabilizačním systému vytvořil vír, jehož středem hoří elektrický oblouk a jehož tloušťka dostačuje k tvorbě plasmatu i k chlazení stabilizačního systému. Použití vody jako jediné stabilizační kapaliny, zabezpečující všechny požadované funkce, je tedy určitým kompromisem, který sice zjednodušuje konstrukci a provoz plasmového generátoru, na druhé straně však omezuje možnost dosažení vyšších teplot plasmatu, zvyšuje opotřebení katody a ovlivněním redukčního charakteru rekombinované plasmy omezuje využitelnost generátoru pouze na některé druhy plasmových nástřiků, zejména na oblast kysličníkové keramiky.The prior art methods for producing low temperature plasma in arc-stabilized liquid generators use a single stabilizing fluid to protect the stabilization system from the thermal effects of the electric arc and the resulting plasma, to protect the cathode material from oxidation as well as to form the plasma itself. In particular, ionized water is used, which is supplied to the stabilization system by suitably spaced tangential inlets arranged both adjacent to the cathode and between the individual orifices of the stabilization system and discharged through slotted outlets arranged so as to form a vortex in the stabilization system. the thickness of which is sufficient to form plasma and to cool the stabilization system. The use of water as the only stabilizing fluid, providing all the required functions, is therefore a compromise that, while simplifying the construction and operation of the plasma generator, on the other hand limits the possibility of higher plasma temperatures, increases cathode wear and for some types of plasma coatings, especially for the area of oxide ceramics.

Tyto nevýhody odstraňuje způsob výroby nízkoteplotního plasmatu v obloukovém generátoru s kapalinovou stabilizací podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se do stabilizačního systému generátoru přivádí alespoň dva druhy stabilizační kapaliny, přičemž do katodové části stabilizačního systému se přivádí kapalina obsahující chemicky vázaný uhlík nebo dusík a mající bod varu odlišný od bodu varu kapaliny přiváděné do zbývající části stabilizačního systému. Kapalina přiváděná do zbývající části stabilizačního systému může s výhodou mít vyšší vazebnou energii než kapalina přiváděná do katodové části stabilizačního systému, kapalina přiváděná do katodové části stabilizačního systému může výhodně proudit ve směru od katody k anodě, zatímco kapalina přiváděná do zbývající části stabilizačního systému proudí směrem opačným a obě kapaliny se mohou ve stabilizačním systému mísit.These disadvantages are overcome by the method of producing low temperature plasma in a liquid-arc arc generator according to the invention, which comprises supplying at least two types of stabilizing liquid to the generator stabilization system, wherein a liquid containing chemically bonded carbon or nitrogen is supplied to the cathode section. and having a boiling point different from that of the liquid supplied to the rest of the stabilizing system. The fluid supplied to the rest of the stabilization system may preferably have a higher binding energy than the fluid supplied to the cathode part of the stabilization system, the fluid supplied to the cathode part of the stabilization system may preferably flow downstream from the cathode to the anode. and the two liquids may be mixed in the stabilization system.

Použitím dvou nebo více stabilizačních kapalin podle vynálezu se docílí menší oxidace katody při současném vylepšení odvodu tepla a usnadnění startovatelnosti generátoru, což je zapříčiněno zvýšením parciálního tlaku uhlíku v katodové části stabilizačního systému, a tím potlačení úbytku uhlíkové katody. Použití kapaliny s vyššími obsahy chemicky vázaného uhlíku a dusíku pak umožňuje použití kovových katod. Ve zbývající části stabilizačního systému se využívá kapalin majících vyšší vaA zebné energie nebo potlačujících redukč ní charakter rekombinované plasmy, čímž je možno zvýšit teploty rekombinované plasmy. Dalším zdokonalením pak je volba směru proudění stabilizačních kapalin, která se projeví ve zvýšení stability tvořícího oblouku při současném zvýšení výkonu generátoru.By using two or more stabilizing fluids according to the invention, less cathode oxidation is achieved while improving heat dissipation and facilitating the start of the generator due to an increase in the partial pressure of the carbon in the cathode portion of the stabilization system, thereby suppressing the loss of carbon cathode. The use of a liquid with higher contents of chemically bonded carbon and nitrogen then allows the use of metal cathodes. The remainder of the stabilization system utilizes liquids having higher VAA energy or suppressing the reducing character of the recombined plasma, thereby increasing the recombined plasma temperatures. Another improvement is the choice of the flow direction of the stabilizing fluids, which results in an increase in the stability of the forming arc while increasing the power of the generator.

Způsob výroby nízkoteplotního plasmatu podle vynálezu je v dalším vysvětlen na několika příkladech provedení.The process for producing the low temperature plasma according to the invention is explained in the following by means of several exemplary embodiments.

PřikladlHe did

V plasmovém generátoru s grafitovou katodou se do katodové části stabilizačního systému přivádí styrol (vinylbenzen CsHs . . CH = CH? — CTIsj, který má bod varu 145 °C a je nerozpustný v kapalině přiváděné do zbývající části stabilizačního systému, jíž je voda (Η?Ο) o bodu varu 100 °C. Obě kapaliny proudí směrem od katody k anodě a navzájem se nemísí. Podstatně se zvýšila životnost katody při současné intenzifikaci proudu plasmy.In a graphite cathode plasma generator, styrene (vinylbenzene CsHs. CH = CH? - CTIsj), which has a boiling point of 145 ° C and is insoluble in the liquid supplied to the rest of the stabilization system, is water (Η) Ο) boiling point 100 ° C. Both fluids flow from the cathode to the anode and do not mix with each other, significantly increasing the lifetime of the cathode while increasing the plasma current.

Příklad 2Example 2

V plasmovém generátoru s grafitovou elektrodou se do katodové části stabilizačního systému přivádí nitrobenzen (C6H5NO2), který má bod varu 211 °C a je nerozpustný v kapalině přiváděné do zbývající části stabilizačního systému, jíž je voda (H2O) o bodu varu 100 °C. Obě kapaliny proudí směrem od katody k anodě, přičemž se ve stabilizačním systému mísí. Účinek je obdobný jako v předcházejícím příkladu.In a graphite electrode plasma generator, nitrobenzene (C6H5NO2) having a boiling point of 211 ° C and insoluble in the liquid fed to the rest of the stabilizing system, which is water (H 2 O) at a boiling point of 100 ° C, is fed to the cathode part of the stabilization system. The two liquids flow from the cathode to the anode while mixing in the stabilization system. The effect is similar to the previous example.

P ř i k 1 a d 3Example 1 and d 3

V plasmovém generátoru, opatřeném wolfram-thoriovou katodou, se do katodové části stabilizačního systému přivádí toluidin (CeHá . CH3 . NH2 — C7H9N), který má bod varu 201 °C a je rozpustný v kapalině přiváděné do zbývající části stabilizačního systému, jíž je toluen (CeHs . CH> — — C7H8), mající bod varu 111 °G. Usměrněním proudu toluidinu od katody k anodě a toluenu ve směru opačném se zvýšila stabilita oblouku a vzrostl i počet rekombinovaných částic.In a tungsten-thorium cathode plasma generator, the cathode part of the stabilization system is fed with toluidine (CeHa. CH3. NH2 - C7H9N) having a boiling point of 201 ° C and soluble in the liquid fed to the rest of the stabilization system, toluene. (C 6 H 8 CH 2 -C 7 H 8) having a boiling point of 111 ° G. By directing the stream of toluidine from cathode to anode and toluene in the opposite direction, the stability of the arc increased and the number of recombined particles increased.

Příklad 4Example 4

V plasmovém generátoru s grafitovou katodou se do katodové části stabilizačního systému přivádí ethylalkohol (CHs . CH2 .In a graphite cathode plasma generator, ethanol (CH 2, CH 2) is fed to the cathode portion of the stabilization system.

. OH — C2H6O}, který má bod varu 78 °C a je rozpustný v kapalině přiváděné do zbývající části stabilizačního systému, jíž je pikolín (methylpyridin C5H4 . N . CH3 — — C6H7N), mající bod varu 144 °C. Tato kombinace značně zlepšila startovatelnost generátoru.. OH - C2H6O}, which has a boiling point of 78 ° C and is soluble in the liquid fed to the rest of the stabilization system, which is picoline (methylpyridine C5H4. N. CH3 - C6H7N), boiling at 144 ° C. This combination greatly improved the startability of the generator.

S GS G

V praxi se osvědčily i další druhy stabi- pádech se vesměs dosáhlo zvýšení životnoslizačních kapalin, jako například methylal- ti katody o 30 až 35 % při současném ZVýkohol (CH3OH . CH4O), ethylnitrát (C2H5- šení teploty rekomblnované plasmy cca oIn practice, other types of stabs have also proven useful, with an increase in life-sustaining liquids, such as cathode methylates of 30 to 35%, with concomitant ZOH (CH3OH. CH4O), ethyl nitrate (C2H5 - increase in recombined plasma temperature by approx.

NOs) a podobně. Ve všech uváděných pří- 20 procent.NOs) and the like. In all reported, 20 percent.

Claims (6)

PŘEDMĚT vynálezuOBJECT OF THE INVENTION 1. Způsob výroby nízkoteplotního plasmatu v obloukovém generátoru s kapalinovou stabilizací, vyznačený tím, že se do stabilizačního systému generátoru přivádějí nejméně dva druhy stabilizační kapaliny, přičemž do katodové části stabilizačního systému se přivádí kapalina obsahující chemicky vázaný uhlík nebo dusík a mající bod varu odlišný od kapaliny přiváděné do zbývající části stabilizačního systému.A method for producing low temperature plasma in a liquid-arc arc generator, characterized in that at least two types of stabilizing liquid are supplied to the generator stabilization system, wherein a liquid containing chemically bonded carbon or nitrogen and having a boiling point different from liquids supplied to the rest of the stabilization system. 2. Způsob výroby nízkoteplotního plasmatu podle bodu 1, vyznačený tím, že kapalina přiváděná do katodové části stabilizačního systému má nižší vazebnou energii než kapalina přiváděná do zbývající části stabilizačního systému a mající vyšší vazební energii než voda.2. The method of producing low temperature plasma according to claim 1, wherein the liquid fed to the cathode portion of the stabilizing system has a lower binding energy than the liquid fed to the rest of the stabilizing system and having a higher binding energy than water. 3. Způsob výroby nízkoteplotního plasmatu podle bodu 1, vyznačený tím, že kapalina přiváděná do katodové části stabilizačního systému proudí ve směru od katody k anodě, zatímco kapalina přiváděná do zbývající části stabilizačního systému proudí od anody směrem ke katodě.3. The method of producing low temperature plasma according to claim 1, wherein the liquid supplied to the cathode portion of the stabilization system flows in the direction from the cathode to the anode, while the liquid supplied to the rest of the stabilization system flows from the anode towards the cathode. 4. Způsob výroby nízkoteplotního plasmatu podle bodu 1, vyznačený tím, že kapalina přiváděná do katodové části stabilizačního systému obsahuje chemicky vázaný uhlík v množství 37 až 93 % hmot.4. The method of producing low temperature plasma according to claim 1, wherein the liquid supplied to the cathode portion of the stabilizing system comprises chemically bound carbon in an amount of 37 to 93% by weight. 5. Způsob výroby nízkoteplotního plasmatu podle bodu 1, vyznačený tím, že kapalina přiváděná do katodové části stabilizačního systému obsahuje chemicky vázaný uhlík v množství 25 až 80 % hmot. a chemicky vázaný dusík v množství 10 až 25 % hmotnostních.5. The method of producing low temperature plasma according to claim 1, wherein the liquid supplied to the cathode portion of the stabilization system comprises chemically bound carbon in an amount of 25 to 80% by weight. and chemically bound nitrogen in an amount of 10 to 25% by weight. 6. Způsob výroby nízkoteplotního plasmatu podle bodu 1, vyznačený tím, že kapalina přiváděná do katodové části stabilizačního sytému obsahuje chemicky vázaný uhlík v množství 50 až 93 % hmot., přičemž kapalina přiváděná do zbývající části stabilizačního systému obsahuje chemicky vázaný uhlík v množství 25 až 80 % hmot. a chemicky vázaný dusík v množství 10 až 25 % hmot.6. The method of producing low temperature plasma according to claim 1, wherein the liquid supplied to the cathode portion of the stabilizing system comprises chemically bonded carbon in an amount of 50 to 93% by weight, and the liquid supplied to the rest of the stabilizing system contains chemically bonded carbon in an amount of 25 to 93 80 wt. and chemically bound nitrogen in an amount of 10 to 25 wt.
CS102382A 1982-02-15 1982-02-15 Method of low temperature plasma production CS232677B1 (en)

Priority Applications (13)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS102382A CS232677B1 (en) 1982-02-15 1982-02-15 Method of low temperature plasma production
DE19833304790 DE3304790A1 (en) 1982-02-15 1983-02-11 METHOD FOR STABILIZING THE LOW-TEMPERATURE PLASMA OF AN ARC BURNER AND ARC BURNER TO BE CARRIED OUT
GB08303890A GB2116810B (en) 1982-02-15 1983-02-11 Method for stabilization of low-temperature plasma of an arc burner, and the arc burner for carrying out said method
SE8300744A SE448509B (en) 1982-02-15 1983-02-11 PROCEDURE FOR STABILIZING LOW TEMPERATURE PLASMA IN A LIGHT BAG BURNER AND SCIENT STABILIZED PLASMA BURNER
IT19571/83A IT1163102B (en) 1982-02-15 1983-02-14 METHOD FOR LOW TEMPERATURE PLASMA STABILIZATION OF A ARC BURNER, AND ARC BURNER TO REALIZE THIS METHOD
AU11379/83A AU556484B2 (en) 1982-02-15 1983-02-14 Stabilization of low-temperature plasma of an arc burner
FR8302314A FR2521813B1 (en) 1982-02-15 1983-02-14 METHOD FOR STABILIZING A LOW TEMPERATURE PLASMA OF AN ARC BURNER AND ARC BURNER FOR CARRYING OUT THE METHOD
JP58022239A JPS58192683A (en) 1982-02-15 1983-02-15 Method for stabilizing low-temperature plasma in arc burner
US06/466,648 US4531043A (en) 1982-02-15 1983-02-15 Method of and apparatus for stabilization of low-temperature plasma of an arc burner
CA000421657A CA1215095A (en) 1982-02-15 1983-02-15 Stabilization of a low temperature plasma arc by two liquids
US06/699,654 US4639570A (en) 1982-02-15 1985-02-08 Apparatus for stabilization of low-temperature plasma of an arc burner
GB08509935A GB2157139B (en) 1982-02-15 1985-04-18 Stabilising the arc of an arc burner
AU62703/86A AU583149B2 (en) 1982-02-15 1986-09-15 Method for stabilization of low-temperature plasma of an arc burner, and the arc burner for carrying out said method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS102382A CS232677B1 (en) 1982-02-15 1982-02-15 Method of low temperature plasma production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS232677B1 true CS232677B1 (en) 1985-02-14

Family

ID=5343549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS102382A CS232677B1 (en) 1982-02-15 1982-02-15 Method of low temperature plasma production

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPS58192683A (en)
CS (1) CS232677B1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6035438B1 (en) * 2016-01-05 2016-11-30 株式会社Helix Eddy water flow generator, water plasma generator, decomposition treatment apparatus, vehicle equipped with the decomposition treatment apparatus, and decomposition treatment method
EP3401007B1 (en) 2016-01-05 2025-02-05 Helix Co., Ltd. Vortex water flow generator, water plasma generating device, decomposition treatment device, vehicle equipped with decomposition treatment device, and decomposition treatment method
JP6668219B2 (en) * 2016-10-31 2020-03-18 株式会社Helix Vortex water flow generator, water plasma generator, decomposition processing apparatus, vehicle equipped with decomposition processing apparatus, and decomposition processing method

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT988476B (en) * 1973-06-14 1975-04-10 Amf Sasib DIRECT FEEDING SYSTEM FROM A PACKAGING MACHINE TO A CIGARETTES PACKAGING MACHINE WITH TERNE COMPOSED OF TWO CIGARETTES AND A DOUBLE LENGTH FILTER BETWEEN THEM
JPS5022975A (en) * 1973-07-06 1975-03-12

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0261800B2 (en) 1990-12-21
JPS58192683A (en) 1983-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4639570A (en) Apparatus for stabilization of low-temperature plasma of an arc burner
GB1559878A (en) Polyphase arc heater system
US3621310A (en) Duct for magnetohydrodynamic thermal to electrical energy conversion apparatus
CS232677B1 (en) Method of low temperature plasma production
CH401227A (en) Electrode for energy converters with thermally ionized working gas
US4352044A (en) Plasma generator
DE2927996A1 (en) NON-MELTABLE ELECTRODE
JPS53110483A (en) Thyristor
US3211932A (en) Magnetohydrodynamic generator
US3339092A (en) Magnetohydrodynamic generator
US3024350A (en) Alternating current arc plasma torches
US3319091A (en) Apparatus and method of operating a magnetohydrodynamic generator
US3113919A (en) Static reactor and plant for electricarc cracking of hydrocarbons
US3401278A (en) Electrodes for magnetohydrodynamic devices
DE1075570B (en) Device for evaporating and superheating sulfur
Korenaga et al. Arc discharge characteristics of molten salts used in an MHD generator
JPS55128890A (en) Laser device
MOSEEV et al. Experimental determination of the average outflow velocity of a plasma jet
JPS534719A (en) Contact material
SU1717598A1 (en) Method of producing fuel for plasma generators
JPS5373655A (en) Promotion of condensation heat conducting by direct current
SU1260404A1 (en) Charge for melting silicomanganese
US3149251A (en) Electric power generation
Harry The Use of Plasma and D. C. Arcs in the Electric Steelmaking
GB892660A (en) Improvements in or relating to electrical generators