DE1232289B - Plasmabrenner fuer Drehstrombetrieb - Google Patents
Plasmabrenner fuer DrehstrombetriebInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
int. α.:
H05h
Deutsche Kl.: 21g-61/00
Nummer: 1232289
Aktenzeichen: W 39315 VIII c/21g
Anmeldetag: 10. Juni 1965
Auslegetag: 12. Januar 1967
Die Erfindung betrifft Plasmabrenner mit einem Dreielektrodensystem für einen Betrieb mit Dreiphasen-Wechselstrom
bzw. Drehstrom. Solche Plasmabrenner für Drehstrombetrieb nehmen mehr Leistung auf als Plasmabrenner für einphasigen Wechselstrom
oder Gleichstrom und führen deshalb zu höheren Enthalpiewerten des aufgeheizten Arbeitsgases bzw. Plasmas.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, Plasmabrenner für Drehstrombetrieb zu verbessern to
und dazu drei Lichtbogenzonen unter gleichartigen Bedingungen zu schaffen und das Arbeitsgas durch
mehrere Lichtbogenzonen zu führen. Zur Lösung der gestellten Aufgabe besteht die Erfindung darin, daß
in der gemeinsamen Achse zweier koaxial zu- und in axialem Abstand voneinander angeordneter Ringelektroden
eine im wesentlichen stabförmige Zentralelektrode angeordnet ist und daß das Arbeitsgas
radial zwischen den Ringelektroden und axial zugeführt wird. Das Plasma kann über eine axial angeordnete
Ausströmungsdüse abgeleitet und nachbeschleunigt werden.
Schließt man beispielsweise von den drei spannungsführenden Leitern eines verketteten Drehstromsystems
jeweils einen Leiter an den Ringelektroden und an der Zentralelektrode an, so können drei
Lichtbogen gespeist werden, die zwischen der Zentralelektrode und den Ringelektroden sowie zwischen
den Ringelektroden brennen. In einem Magnetfeld können die Lichtbogen zum Rotieren gebracht werden.
Ordnet man z. B. Magnetspulen zur Erzeugung einer hyperbolischen magnetischen Flasche (Cusp-Feld)
koaxial zum Elektrodensystem neben den Ringelektroden an, kann man die Lichtbogen in Zonen
um die Rotationsachse des Elektrodensystems rotieren lassen.
Das Arbeitsgas wird im Plasmabrenner nacheinander durch mehr als einen Lichtbogen geführt und
besonders stark aufgeheizt. Durch die zueinander senkrecht stehenden Gasströmungen wird es dabei
gut durchmischt, so daß ein Plasma weitgehend gleicher Temperatur erhalten wird.
Weitere Merkmale sollen an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert werden.
Fig. 1 gibt einen Plasmabrenner nach der Erfindung
axial geschnitten wieder;
Fig.2 ist der Längsschnitt durch eine Zentralelektrode
für einen Plasmabrenner.
Der Plasmabrenner nach F i g. 1 weist einen Druckbehälter 10 auf und hat ringförmige Elektroden 11
und 12, die im Druckbehälter elektrisch voneinander Plasmabrenner für Drehstrombetrieb
Anmelder:
Westinghouse Electric Corporation,
Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)
Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr. jur. G. Hoepffner, Rechtsanwalt,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50
Als Erfinder benannt:
Raymond M. Mentz, Pitcairn, Pa. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 11. Juni 1964 (374401)--
isoliert angeordnet sind. Sie liegen koaxial übereinander. Zwischen den Ringelektroden 11 und 12 ist
ein Hitzeschild 13 vorgesehen, der an seiner Innenwand Kühlrohrwindungen 14 trägt. In der Lichtbogenkammer
15 ist zwischen den Ringelektroden eine axial gerichtete Zentralelektrode 16 hindurchgeführt,
die in Höhe der Ringelektroden Bereiche 17 und 18 mit größerem Durchmesser als im übrigen
Teil aufweist. Diese Bereiche, die im Ausführungsbeispiel kugelförmige Oberflächen aufweisen, geben
den Lichtbogenfußpunkten eine sichere Führung. Die drei Elektroden 11, 16 und 12 sind jeweils an einen
Leiter eines verketteten Drehstromsystems zur Speisung der Lichtbogen 21, 22 und 23 angeschlossen.
Der Druckbehälter 10 hat einen Zylindermantel 24 mit einer Öffnung 25, in die ein Rohr 26 mündet.
Dadurch wird ein aufzuheizendes Arbeitsgas wie Luft in den Innenraum 27 des Druckbehälters eingeleitet.
Der Zylindermantel 24 weist an seinen Stirnseiten Flansche 29 und 30 auf. Im Flansch 29 sind
über seinen Umfang verteilt Bohrungen eingebracht, in die Verbindungsbolzen 31 und 32 gesteckt sind,
um den Zylindermantel 24 mit der Deckplatte 33 zu verschrauben. Sie können aus einem Material wie
Stahl gefertigt sein. Gleichartige Bohrungen sind im Flansch 30 angebracht, durch die Verbindungsbolzen,
beispielsweise 35 und 36, zum Aufschrauben einer Deckplatte 37 gesteckt sind.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist der Plasmabrenner mit einer nach oben gerichteten Ausströmungsdüse
42 dargestellt. Verständlicherweise kann diese Düse auch in eine andere Lage gebracht
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werden. Die Deckplatte 33 ist aus einer Reihe von denken. Gegen die Deckplatte 33 ist das Zuleitungs-
Ringkörpern zusammengesetzt. In der Bohrung 41 ist rohr 70 durch eine Isoliermuffe 72 elektrisch isoliert,
die Ausströmungsdüse 42 mit ihrem Flansch 43 auf- Die Isoliermuffe ist in einer Halterung 74 mit dem
gesetzt. In den sich überdeckenden Flanschbereichen Flansch 75 befestigt, wobei der Flansch durch BoI-sind
Bohrungen angebracht, von denen zwei mit 44 5 zen, von denen zwei mit 76 und 77 bezeichnet dar-
und 45 bezeichnet sind und durch die Schraubbolzen gestellt sind, an der Deckplatte 33 seinerseits befe-
46 und 47 eingeschraubt sind. In den Bohrungen des stigt ist. Die Halterung 74 hat an der Innenseite 73
unteren Flansches sind dazu Schraubgewinde ausge- Nuten, in der Dichtungsringe 78 und 79 eingelegt
bildet. Die innere Stirnwand der Düse 42 schließt sind.
zweckmäßigerweise wie dargestellt nach der Montage io An den Auslaßkanal 69 der Ringelektrode 11 ist
mit der Innenwand der Deckplatte ab. Die Düse 42 ein Auslaßrohr 80 angefügt, das mittels der Isolierweist
einen ringförmigen Kühlkanal 51 auf, der als muffe 81 durch die Deckplatte geführt ist. Die Iso-Verteilerkanal
für ein Kühlmittel wie Wasser dient liermuffe 81 ist in der Bohrung 83 untergebracht und
und mit der Zuleitungsbohrung 52 in Verbindung durch die Halterung 82 mit dem Flansch 84 auf der
steht. Vom Verteilerkanal 51 geht eine Reihe von 15 Deckplatte befestigt. Zur Befestigung dienen wieder
Kühlkanälen 53 aus, die im Halsbereich der Düse 42 Schraubbolzen, von denen zwei mit 85 und 86 bein
Längsrichtung der Düsenwand verlaufen und in zeichnet dargestellt sind. Die Halterung 82 hat an
den Sammelkanal 54 münden. Dieser hat eine Aus- ihrer Innenseite wieder Nuten, in denen Dichtungslaßbohrung
55. Weitere Kühlkanäle 56 sind vom Ver- ringe 87 und 88 eingelegt sind, um einen druckfesten
teilerkanal 51 zum Sammelkanal 57 mit dem Auslaß 20 Gasabschluß zu erzielen. Die Kühlmittelrohre 70 und
58 geführt. 80 sind druckfest an einen Kühlmittelkreislauf angeln der Kammer 27 im Druckbehälter 10, der von schlossen zu denken.
der Zylinderwand 24 und den Deckplatten 33 und 37 Der zwischen den Ringelektroden 11 und 12 angegebildet
wird, schließt an der Deckplatte 33 in einem ordnete ringförmige Hitzeschild 13 weist an seinen
Isoliergehäuse 62 eine Magnetspule 61 an. Die neben 25 Rändern angeordnete Ringsektoren 90 aus Isolierder
tellerförmigen Ringelektrode 11 koaxial zum material auf, die über den Umfang verteilte Gasein-Elektrodensystem
angeordnete Magnetspule im iso- laßöffnungen 91 freilassen. Durch die in der darlierenden
Spulengehäuse 62 trennt die Elektrode 11 gestellten Weise verjüngt ausgebildeten Ringelektrovon
der Deckplatte 33. Erforderlichenfalls kann die den sind die Ringsektoren 91 nach Labyrinthbauan
der Elektrode 11 anliegende Wand 62 a des Spu- 30 weise gegen Wärmestrahlung verdeckt angeordnet,
lengehäuses aus einem hitzebeständigen Material mit Diese Wärmestrahlung geht von den Lichtbogen und
elektrisch isolierender Eigenschaft gefertigt sein. An von den heißen Gasen in der Lichtbogenkammer 15
der Innenseite der Magnetringwicklung 61 ist ein iso- aus. Der Strahlungsdämmung dient auch der Flanschlierender
Profilring 63 aus hitzebeständigem Material ring 92 des Hitzeschildes 13 mit abgeschrägtem
angeordnet An der einen Seite schließt dieser Profil- 35 Profil.
ring mit der Düsenwand ab, und auf der anderen An der anderen Stirnseite des Hitzeschildes 13 ist
Seite ergibt er einen Übergang zum Profil der Elek- ein gleichartig ausgebildeter Flanschring 93 ausgebil-
trode 11. Die Wandseite 64 des Profilrings 63 setzt det. Die an der Innenseite des Hitzeschildes angeord-
dadurch den Düsenwandverlauf fort. Die Stirnpartie nete schraubenförmige Kühlschlange 14 ist mit dem
der Ringelektrode 11 springt dagegen vor, was eine 40 Einlaßrohr 94 und dem Auslaßrohr 95 an einen
sichere Führung des Lichtbogenfußpunktes ergibt. Kühlmittelkreislauf angeschlossen zu denken. Die
Um die auf die Ringelektrode auftreffende Wärme- Rohre 94 und 95 sind in der Öffnung 96 durch die
strahlung zu verringern, läuft die Ringelektrode in Deckplatte 37 elektrisch isoliert durchgeführt. Diese
der dargestellten Weise nach außen verjüngt zu. Der Durchführung kann in der bei den Rohren 70 und 80
Profilring 63 kann aus einer hoch hitzebeständigen 45 bereits beschriebenen Art aufgebaut sein.
Keramik, beispielsweise aus Berylliumoxid, gefertigt Durch die beschriebenen Maßnahmen ist der
sein. Hitzeschild 13 gegenüber den Elektroden auf freiem
Zur Erregung der Magnetspule 61 im Gehäuse 62 Potential gehalten. Dadurch vermeidet man, daß ein
ist durch die Bohrung 66 in der Deckplatte 33 eine Lichtbogen auf dem Hitzeschild Fuß faßt und dieses
Durchführung 65 vorgesehen, in der nicht dargestellte 50 beschädigt.
Versorgungskabel zu einer Gleichspannungsquelle Durch Ringsektoren aus Isoliermaterial, wie sie
untergebracht werden können. unter 90 bereits beschrieben wurde, ist der Hitze-In
der Ringelektrode 11 ist ein großer ringförmiger schild 13 gegen die Ringelektrode 12 isoliert. Diese
Kühlkanal 67 mit einem Einlaßkanal 68 und einem Ringsektoren lassen wieder Öffnungen für radiale
Auslaßkanal 69 für ein Kühlmittel wie Wasser aus- 55 Gaszuführung frei, von denen hier eine mit 99 begebildet.
Einlaß- und Auslaßkanal werden Vorzugs- zeichnet ist. Die Ringsektoren 98 sind durch die
weise um 180° am Umfang der Ringelektrode ver- Form der Ringelektrode 12 und durch den Flanschsetzt
angeordnet. Das bei 68 einströmende Kühlwas- ring 93 ebenfalls gegen Wärmestrahlung geschützt,
ser durchströmt die Ringelektrode dann halbkreis- Der durch die Spalte 91 und 99 eingeleitete Teilförmig. Der Einlaßkanal 68 ist mit einem Zufüh- 60 strom des Arbeitsgases wird durch die im Magnetrungsrohr 70 aus einem elektrisch leitenden Material feld ringförmig verschmierten Zonen der Lichtbogen verbunden, der der Stromführung zur Elektrode 11 23 und 22 geführt.
ser durchströmt die Ringelektrode dann halbkreis- Der durch die Spalte 91 und 99 eingeleitete Teilförmig. Der Einlaßkanal 68 ist mit einem Zufüh- 60 strom des Arbeitsgases wird durch die im Magnetrungsrohr 70 aus einem elektrisch leitenden Material feld ringförmig verschmierten Zonen der Lichtbogen verbunden, der der Stromführung zur Elektrode 11 23 und 22 geführt.
dient. Das Zuführungsrohr 70 ist mit einem An- Ringelektroden und Hitzeschild können mit den
schlußkabel 71 verbunden, das ein Leiter eines ver- zwischenliegenden Ringsektoren aus Isoliermaterial
ketteten Drehstromsystems sein kann über das das 65 durch eine der Übersichtlichkeit wegen nicht dar-
Potential Φ 2 an die Elektrode 11 angelegt werden gestellte Klammer druckfest zusammengehalten sein,
kann. Das Zuleitungsrohr 70 ist an der Zuleitungs- um dem Arbeitsdruck in der Lichtbogenkammer 15
seite eines Kühlmittelkreislaufes angeschlossen zu zu widerstehen.
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Auch in der Ringelektrode 12 ist wieder ein großer Deckplatte 37 befestigt. In einer Ringnut ist der
Ringkanal — der hier mit 101 bezeichnet ist — aus- Dichtungsring 141 eingelegt.
gebildet, der mit einer Kühlmitteleinlaßbohrung 104 In dem als Auflagestütze dienenden Bauteil 124
und einer Auslaßbohrung 103 in Verbindung steht. sind über dem Umfang verteilt mehrere radiale
Einlaßbohrung und Auslaßbohrung können wieder 5 Kanäle ausgebildet, von denen zwei mit 142 und 143
zweckmäßigerweise einen Umfangswinkel von 180° bezeichnet sind. An diese Kanäle schließen sich die
einschließen. An der Einlaßbohrung 102 ist ein Zu- Kanäle 144 und 145 in der Führungsmuffe 132 an.
führungsrohr 104 aus elektrisch leitendem Material Die Bohrung 133 in der Führungsmuffe 132 erweitert
angeschlossen und an der Auslaßbohrung 103 ein sich bei 146 zur Lichtbogenkammer 15 hin. In den
Ableitungsrohr 111. Auch das Rohr 111 kann aus io erweiterten Bereich 146 der Bohrung 133 münden
elektrisch leitendem Material gefertigt sein und der die radialen Kanäle, von denen die mit 144 und 145
Stromzuleitung zur Ringelektrode 12 dienen. An das bezeichneten dargestellt sind. Dadurch gelangt
Rohr 104 ist ein Kabel 105 angeschlossen, um das Arbeitsgas aus der Kammer 27 des Druckbehälters
Potential Φ1 an der Elektrode 12 anzulegen. 10 mit einer axialen Strömungskomponente in die
Die Durchführung des Rohres 104 durch die Deck- 15 Lichtbogenkammer 15. Dieser Teilstrom des Arbeitsplatte
37 ist etwas anders ausgebildet als die bereits gases durchsetzt die Lichtbogen 21 und 22 und
beschriebene Durchführung mit den Teilen 72 bis 79. durchmischt sich mit dem radialen Teilstrom. Der
Hier besteht die Durchführung aus einer Isolier- Plasmastrom tritt dann durch die Ausströmungsdüse
buchse 106 in der Bohrung 107 der Deckplatte 37. 42 aus.
Die Isolierbuchse ist in die Fassungsmuffe 108 ein- 20 Fig. 2 ist eine vergrößerte Darstellung der
geschraubt und weist Nutrillen auf, um Diehtungs- Zentralelektrode 16 nach Fig. 1. In der Achse dieringe
109 und 110 aufzunehmen. Das Rohr 104 ist ser Zentralelektrode ist ein Steigrohr 151 ausgebildet,
dadurch gegen die Deckplatte 37 elektrisch isoliert. Die im wesentlichen stabförmige Zentralelektrode
Das Ableitungsrohr 111 für Kühlmittel ist im Aus- weist zwei Bereiche 17 und 18 mit größerem Durchführungsbeispiel
durch eine der Durchführung des 25 messer auf, die hier kugelförmige Oberflächen-Rohres
104 entsprechende Durchführung in die partien haben. In der Kugel 17 endet das Steigrohr
Deckplatte 37 montiert. Die Isolierbuchse 112 in der 151 dicht unterhalb der Außenwand. Von hier aus
Bohrung 113 ist in die Fassungsmuffe 114 ge- wird das Kühlmittel in Pfeilrichtung durch einen
schraubt, und in den Nutrillen sind Dichtungsringe schraubenförmigen Kühlkanal geleitet, der von
115 und 116 untergebracht. Die Rohre 104 und 111 30 Schraubenlamellen 153 begrenzt wird. An diesen
sind im übrigen an einen Kühlmittelkreislauf ange- Kühlkanal schließt sich ein Ringkanal 154 an, der
schlossen zu denken. von den Wänden des Steigrohres 151 und der
Neben der Ringelektrode 12 ist koaxial zum Außenwand 155 der Zentralelektrode gebildet wird.
Elektrodensystem eine weitere Magnetwicklung 119 Auch der Kugelbereich 18 wird von Schraubenin
einem Isoliergehäuse 118 untergebracht. Die An- 35 lamellen 156 zu einem schraubenförmigen Kühlschlüsse
für die Ringwicklung sind in dem durch die kanal aufgeteilt, der wieder in einen Ringkanal 157
Öffnung 121 durchgeführten Rohr 120 untergebracht mündet. Die von dem Steigrohr 151 und der Außenzu
denken. Die zur Ringelektrode benachbarte Wand wand 157 begrenzten Kühlkanäle können an einen
118 α kann wieder aus einem hitzebeständigen Isolier- Kühlmittelkreislauf angeschlossen werden. Das
material gefertigt sein. 40 Steigrohr 151 und die Außenwände 155 der Zentral-
Das Wicklungsgehäuse 118 wird gegen die Licht- elektrode können bei Lamellen 156 aus Isolierbogenkammer
durch einen Profilring 149 aus hoch material durch elektrisch isolierendes Kühlmedium
hitzbeständigem und elektrisch isolierendem Material gegeneinander isoliert gehalten werden. Der Außenabgeschlossen.
Die Innenwand des Profilringes 149 wand 155 der Zentralelektrode 16 kann dann vom
verläuft vom Zentrum der Lichtbogenkammer 15 45 dritten Leiter eines verketteten Drehstromsystems
konisch erweitert auseinander, um die auftreffende das Potential Φ 3 zugeführt werden.
Wärmestrahlung zu verringern. Der Plasmabrenner nach der Erfindung gestattet
An das Spulengehäuse 118 schließt sich das Bau- nicht nur, auf einem bestimmten Raum höhere Leiteil
124 mit schalenförmiger Innenwand an. Es ist stung umzusetzen, als es bei Brennern mit Gleichebenfalls
aus elektrisch isolierendem und hitze- 50 Stromlichtbögen oder einphasigen Wechselstromlichtbeständigem
Material gefertigt. Die innere Wand- bögen möglich wäre, sondern er liefert auch wesentfläche
125 des Bauteils 124 wird durch eine Wicklung lieh höhere Plasmatemperaturen, da das gesamte
aus Kühlrohren 126 gegen die Lichtbogenkammer 15 Arbeitsgas jeweils durch zwei Lichtbogenzonen gegeschützt.
Die Kühlrohrwicklung 126 wird über ein führt wird. Die Lichtbogenzonen entstehen dabei
Anschlußrohr 127 in der Bohrung 128 der Deck- 55 durch die Ablenkung der Lichtbogen im Magnetfeld
platte 37 mit Kühlwasser versorgt. Das Kühlwasser der Ringspulen 61 und 119, die so zu erregen sind,
wird über das Rohr 129 in der Bohrung 130 abge- daß ein Cusp-Feld entsteht. Der Verlauf des Magnetleitet.
Das als Auflagestütze dienende Bauteil 124 feldes in der Lichtbogenkammer 15 ist durch die geweist
eine große Zentralbohrung 131 auf, in die eine strichelten Linien 171 und 172 schematisch wieder-Muffe
132 aus Isoliermaterial eingepaßt ist, die ihrer- 60 gegeben. Die Magnetspulen sind also entsprechend
seits wieder eine Zentralbohrung 133 aufweist. Die durch Gleichstrom zu erregen. Bei gleichartiger AnMuffe
132 ist auf dem Schaft 134 der Zentral- schlußfolge kann das Cusp-Feld auch durch entelektrode
16 durch Paßsitz befestigt. An den Schaft gegengesetzt gewickelte Magnetwicklungen erzielt
ist ein Kabel 135 angeschlossen, um ein Potential werden. Dieses Magnetfeld steht auf allen drei
Φ 3 anzulegen. Die Muffe bzw. die Führungsbuchse 65 Lichtbogenzonen senkrecht. Die Feldlinien 171 lassetzt
in die Bohrung 136 der Deckplatte 37 ein sen dabei den Lichtbogen 22 um die kugelförmige
und ist durch die Halterung 137 mit dem Flansch Partie der Zentralelektrode rotieren, die Feldlinien
mittels mehrerer Haltebolzen 139 und 140 in der 172 den Lichtbogen 21 um die Kugelpartie 18 und
die Felder 171 und 172 bringen den Lichtbogen 23 gemeinsam auf einer zylinderförmigen Zone zur
Rotation. Der Lichtbogen 23 läuft dabei zwischen den Ringelektroden 11 und 12 um die Achse des
Elektrodensystems um. Beim Plasmabrenner nach der Erfindung können die Magnetspulen 61 und 119
dicht an die Lichtbogenzonen herangeführt werden, weshalb man ohne zu hohen Aufwand ein starkes
Ablenkmagnetfeld an die Lichtbögen heranbringen kann.
Besondere Sorgfalt ist darauf verwendet, zu hohe Wärmebelastung des Baumaterials zu vermeiden.
Insbesondere sind bei den elektrisch isolierenden Stoffen besondere Kunstkniffe erforderlich, um
schädliche Wärmebelastung zu vermeiden, da diese Werkstoffe zugleich schlechte Wärmeleiter sind und
nur unzulänglich gekühlt werden können. So ist die Wandfläche 148 des Keramikringes 149 von der
Kammermitte mit den heißen Temperaturzonen konisch nach außen geführt, um die auftreffende
Wärmestrahlung zu verringern. Weitere Isolierringe sind gegen die Strahlung verdeckt angeordnet. Unter
Isoliermaterial wird hier dabei allgemein elektrisch isolierendes Material verstanden, wenn nichts weiter
gesagt ist.
Das kompakte Elektrodensystem des Plasmabrenners läßt sich leicht inspizieren, wenn die Lichtbogenkammer
als Baueinheit ausgeführt ist, die aus dem Druckbehälter, beispielsweise durch Rollenlagerung,
herausgezogen werden kann. Durch die kompakte Anordnung der Elektroden des Plasmabrenners
werden die durch die Kühlung bedingten Ableitungsverluste verringert. Der Hitzeschild 13
kann durch Tragarme an der Zylinderwand 24 des Druckbehälters befestigt sein oder auch einfach
durch Flansche, die an den Druckbehälter angeschraubt sind. Wesentlich ist nur, daß der Hitzeschild
gegenüber den Elektroden auf freiem Potential gehalten wird, um ein Fußfassen des Lichtbogens
zu vermeiden. Falls die Anschlußrohre 94 und 95 genügend stabil sind, kann der Hitzeschild auch einfach
durch diese Rohre in seiner Lage gehalten werden. Man kann dann auch eventuell auf die isolierenden
Ringsektoren 90 und 98 verzichten. Die Profilkörper 63 und 149, die beim Ausführungsbeispiel
massiv ausgebildet sind, können auch hohl oder teilweise aus Stahl aufgebaut sein.
Ein weiterer Vorteil des Plasmabrenners nach der Erfindung besteht darin, daß die Elektrodenabstände
für die einzelnen Lichtbögen gleich groß ausgebildet werden können. Dadurch kann man für
alle drei Phasen gleiche Belastung erzielen.
Die Zündung der Lichtbögen, um den Plasmabrenner in Betrieb zu setzen, kann durch einen Zünddraht
eingeleitet werden, der zweckmäßigerweise zwischen den Elektroden 12 und 18 befestigt wird
und der unter Strombelastung abschmilzt. Das vom abgeschmolzenen Zünddraht abströmende ionisierte
Gut zündet dann die anderen Lichtbögen.
Schließlich kann man die Lichtbögen auch dadurch zünden, daß man dem Arbeitsgas einen leicht
ionisierbaren Impfstoff zugibt.
Claims (7)
1. Plasmabrenner mit einem Dreielektrodensystem für Drehstrombetrieb, dadurch gekennzeichnet,
daß in der gemeinsamen Achse zweier koaxial zu- und in axialem Abstand voneinander angeordneter Ringelektroden
eine im wesentlichen stabförmige Zentralelektrode angeordnet ist und daß das Arbeitsgas
radial zwischen den Ringelektroden und axial zugeführt wird.
2. Plasmabrenner nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Zentralelektrode, deren
Längsachse auf den zueinander parallelen Ebenen der beiden Ringelektroden senkrecht steht und
die in Höhe der Ringelektroden Bereiche mit größerem Durchmesser aufweist als im übrigen
Teil.
3. Plasmabrenner nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände
zwischen den Ringelektroden und zwischen der Zentralelektrode und den Ringelektroden im Lichtbogenbereich gleich groß sind.
4. Plasmabrenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß Magnetspulen zur Erzeugung einer hyperbolischen magnetischen Flasche (Cusp-Feld)
koaxial zum Elektrodensystem neben den Ringelektroden angeordnet sind.
5. Plasmabrenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen tellerförmig und radial nach außen zu verjüngt ausgebildeten Ringelektroden ein
Hitzeschild angeordnet ist, an dessen Rändern angeordnete Ringsektoren aus elektrischem
Isoliermaterial Zuführungskanäle für Arbeitsgas freilassen.
6. Plasmabrenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch
eine Zentralelektrode mit schraubenförmigem Kühlkanal.
7. Plasmabrenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Lichtbogenkammer, in der die Elektroden angeordnet sind, Wandbereiche aus
Wärmeisoliermaterial von der Kammermitte axial konisch nach außen geführt sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
609 757/326 1.67 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US374401A US3316444A (en) | 1964-06-11 | 1964-06-11 | Arc heater for use with three-phase alternating current source and chamber and electrode structure for use therein |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1232289B true DE1232289B (de) | 1967-01-12 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DEW39315A Pending DE1232289B (de) | 1964-06-11 | 1965-06-10 | Plasmabrenner fuer Drehstrombetrieb |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
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DE (1) | DE1232289B (de) |
FR (1) | FR1444985A (de) |
GB (1) | GB1065046A (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0087523A1 (de) * | 1982-02-22 | 1983-09-07 | ATELIERS DE CONSTRUCTIONS ELECTRIQUES DE CHARLEROI (ACEC) Société Anonyme | Einrichtung zur Erhitzung von Gasströmen mittels eines elektrischen Lichtbogens |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL6507444A (de) | 1965-12-13 |
FR1444985A (fr) | 1966-07-08 |
GB1065046A (en) | 1967-04-12 |
US3316444A (en) | 1967-04-25 |
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