DE1901349A1

DE1901349A1 - Arc plasma burner for three phases supply - with a single housing

Info

Publication number: DE1901349A1
Application number: DE19691901349
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Juergen Stratmann
Original assignee: DENZEL DR ING P
Current assignee: DENZEL DR ING P
Priority date: 1969-01-11
Filing date: 1969-01-11
Publication date: 1970-07-30

Abstract

The electrodes are placed by symmetrically in the single housing and spaced around a circle in a way that corresponds to the phase relationship of the current feed. More than three phases may be used for the supply. An auxiliary igniter electrode may be added. The supply may be polygonal or star connected.

Description

Eingehäusiger Lichtbogenplasmabrenner mit mehrphasiger Energieversorgung Die Erfindung betrifft einen eingehäusigen Lichtbogenplasmabrenner mit mehrphasiger Energieversorgung, bei dem die Augenblicksleistung konstant ist und die Elektrodenspitzen in einer Ebene liegen.Single-housing arc plasma torch with multi-phase power supply The invention relates to a single-housing arc plasma torch with a multiphase Energy supply in which the instantaneous power is constant and the electrode tips lie in one plane.

Es sind bereits bekannt Lichtbogenplasmabrenner, die mit Gleich-oder Wechselstromversorgung arbeiten. Dabei können mehrere unabhängige Gleich- oder Wechselstromversorgungen zusätzlich in axialer Richtung des austretenden Plasmagasstrahles arbeiten.There are already known arc plasma torches, which with DC or AC power supply work. Several independent DC or AC power supplies can be used also work in the axial direction of the exiting plasma gas jet.

Diese genannten Brennertypen können zusätzlich ausgestattet sein mit einem HF- oder andersartigen Zündlichtbogen sowie mit einem Hilfslichtbogen beliebiger Speisung zur Aufrechterhaltung des Hauptlichtbogens.These burner types mentioned can also be equipped with an HF or other type of pilot arc as well as any auxiliary arc Supply to maintain the main arc.

Als Trägergas dieser Brenner können Edelgase oder geeignete mehratomige Gase verwendet werden. Diese Gase können rein oder als Gemische Anwendung finden.Noble gases or suitable polyatomic gases can be used as the carrier gas for this burner Gases are used. These gases can be used pure or as mixtures.

Die bisherigen Brenner haben jedoch den Nachteil, daß sie entweder eine aufwendige Gleichrichteranlage benötigen,oder aber, daß bei Wechselstromspeisung die abgegebene Leistung pulsiert, wobei durch die jeweils nach Nulldurchgang des Stromes erforderliche Wiederzündung unerwünschte Belastungsformen auftreten können.However, the previous burners have the disadvantage that they either require a complex rectifier system, or that with AC power supply the power output is pulsating, whereby each time after the zero crossing of the Stromes required re-ignition, undesirable forms of stress can occur.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der obigen Brenner wie aufwendige Gleichstromversorgung oder Leistungspulsation auszuschalten.The invention is based on the disadvantages of the above Switching off burners such as expensive direct current supply or power pulsation.

Die Erfindung besteht darin, daß ein eingehäusiger Lichtbogenplasmabrenner verwendet wird, der n Elektroden oder n Brennersysteme enthält, wobei jeder Elektrode oder jedem Brennersystem eine der n Phasen des n-phasigen Versorgungssystemg zugeordnet ist. Das Versorgungssystem kann dabei als Polygon- oder Sternsystem verschaltet sein. Vorzugsweise wird ein dreiphasiges Versorgungssystem verwendet. Die Elektroden oder Brennersysteme sind elektrisch gegeneinander isoliert und stehen unter einem räumlichen Winkel zueinander, der der Phasenzahl entspricht, so daß ihre Spitzen in einer Ebene in einer Brennkammer liegen.The invention consists in that a single-housing arc plasma torch is used, which contains n electrodes or n burner systems, each electrode or one of the n phases of the n-phase supply system is assigned to each burner system is. The supply system can be connected as a polygon or star system be. Preferably a three-phase Supply system used. The electrodes or burner systems are electrically insulated from each other and stand at a spatial angle to one another which corresponds to the number of phases, so that their tips lie in one plane in a combustion chamber.

Die Erfindung betrifft ferner einen Brenner, bei dem der Sternpunkt des n-Phasensystems mitverschaltet ist. Er kann an die Düse oder an das aufzuheizende Material gelegt sein.The invention also relates to a burner in which the star point of the n-phase system is also connected. It can be attached to the nozzle or to the one to be heated Material to be laid.

Das Arbeitsgas kann der Brennzone entweder parallel zu den Elektroden oder Brennersystemen oder aber in geeigneter anderer Weise zugeführt werden. Es durchströmt die Brennzone turbulent oder laminar, wobei es die Brennspannung des freien Bogens in bekannter Weise erhöht. Das aufgeheizte Plasmagas verläßt die Brennkammer durch eine gekühlte Düse.The working gas can either be parallel to the electrodes in the combustion zone or burner systems or in another suitable manner. It flows through the combustion zone in a turbulent or laminar manner, whereby it is the combustion voltage of the free arc increased in a known manner. The heated plasma gas leaves the combustion chamber through a cooled nozzle.

Die Zündung erfolgt in bekannter Weise durch Hochfrequenz. Es kann beispielsweise eine Hilfselektrode verwendet werden, die symmetrisch zu den Hauptelektroden oder Brennersystemen angeordnet ist. Zwischen dieser Hilfselektrode und den Hauptelektroden, die hochfrequenzmäßig parallel geschaltet sein können, wird der HF-Zündlichtbogen gestartet.The ignition takes place in a known manner by high frequency. It can For example, an auxiliary electrode can be used which is symmetrical to the main electrodes or burner systems is arranged. Between this auxiliary electrode and the main electrodes, which can be connected in parallel in terms of high frequency is the HF ignition arc started.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß Schwierigkeiten der Wiederzündung nach Nulldurchgang eines Stromes nicht bestehen, da immer zwischen mindestens zwei Elektroden oder Brennersystemen ein Bogen brennt und im Mehrphasen-(vorzugsweise Drehstrom-) System gilt, die Augenblicksleistung ist konstant. Auch treten dadurch keine unerwünschten Belastungsformen wie Wiederzündspitze oder ähnliches auf.Another advantage of the invention is that difficulties the re-ignition after zero crossing of a current does not exist, since always between at least two electrodes or burner systems an arc burns and in multi-phase (preferably Three-phase) system applies, the instantaneous power is constant. Also kick through it no undesirable forms of stress such as re-ignition spikes or the like.

Eine Ausführungsform des Lichtbogenplasmabrenners gemaß der Erfindung ist in Fig. 1 perspektivisch, in Fig. 2 als Schnitt schematisch dargestellt. Darin sind 1 Brennergehäuse, 2 Brennerdüse, 3 Thermische Isolierung, 4 Hauptelektroden, 5 Zündelektrode, 6 Brennkammer und 7 austretender Plasmagasstrahl.An embodiment of the plasma arc torch according to the invention is shown in perspective in Fig. 1, in Fig. 2 as a section schematically. In this are 1 burner housing, 2 burner nozzle, 3 thermal insulation, 4 main electrodes, 5 ignition electrode, 6 combustion chamber and 7 emerging plasma gas jet.

In Betracht gezogene Durckschriften: Deutsche Patentschriften 1066 676, 1070 308, 1230 937, 1202 410, 1219 141Considered publications: German Patent Specifications 1066 676, 1070 308, 1230 937, 1202 410, 1219 141

Claims

Claims 1. Single-housing arc plasma torch, thereby characterized in that the power supply is multi-phase, preferably three-phase.

2. Single-housing arc plasma torch according to 1., characterized in that that several electrodes or burner systems, the number of which corresponds to the number of phases of the supply system can be used.

3. Single-housing arc plasma torch according to 1. and 2., characterized in that that the supply system is connected as a polygon or star system.

4. Single-housing arc plasma torch according to 1. bis'3., Characterized in that that the electrodes or burner systems at an angle which corresponds to the number of phases of the Supply system corresponds to each other, with the electrode or system axes are at any angle to the enclosed arc plasma torch axis.

5. Single-housing arc plasma torch according to 1. to 4., characterized in that that the plasma gas leaves the torch through a cooled nozzle.

O. Single-house arc plasma torch according to 1. to 5., characterized in, that the nozzle is designed so that the plasma gas jet is parallel for as long as possible remain.

7. Single-housing arc plasma torch according to 1. to 6., characterized in that that the ündung takes place through an auxiliary electrode which is symmetrical to the main electrodes or burner systems is arranged.

L e r s e i t e