DE2027341A1 - Control for liquid-stabilized plasma generators - Google Patents

Control for liquid-stabilized plasma generators

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DE2027341A1
DE2027341A1 DE19702027341 DE2027341A DE2027341A1 DE 2027341 A1 DE2027341 A1 DE 2027341A1 DE 19702027341 DE19702027341 DE 19702027341 DE 2027341 A DE2027341 A DE 2027341A DE 2027341 A1 DE2027341 A1 DE 2027341A1
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Tibor Dipl.-Ing. Sins Aargau Kugler (Schweiz)
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Lonza AG
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/26Plasma torches
    • H05H1/32Plasma torches using an arc
    • H05H1/34Details, e.g. electrodes, nozzles
    • H05H1/3405Arrangements for stabilising or constricting the arc, e.g. by an additional gas flow

Description

PATENTANWALT 3PATENT ADVOCATE 3

5 Kö!n-Lindenthal Peler-Kinigen-Siraße 2 9 Π? 7 ^ A 15 Kö! N-Lindenthal Peler-Kinigen-Siraße 2 9 Π? 7 ^ A 1

Köln, den 3· Juni 197o LONZA A.G., Gampel/Wallis (Geschäftsleitung: Basel)Cologne, June 3, 197o LONZA AG, Gampel / Wallis (Management: Basel)

Regelung für flussigkeitsstabilisierte PlasmageneratorenControl for liquid-stabilized plasma generators

Es sind flüssigkoitsstnbilisierte Plnsmagenerntoren bekannt, die einen Stabilisationskanal für die Bogensäule mit verhältnismässig kleinem Kanaldurchmesser für den Bogen und eine Elektrodenkammer mit grösserem Durchmesser als der des Bogenkanals besitzen. In diesen Plasmageneratoren t wirkt der Druck des von der Bogenentladung herrührenden Plasmas direkt auf die freie Oberfläche der strömenden Stabilisierungsflüssigkeit. Da sich mit der Strömungsintensität des Bogens der Druck des Plasmas ändert, wirkt gegen die Einströmung der Stabilisierungsflüssigkeit ein veränderter Gegendruck. Dieser Gegendruck steigt mit steigender St.röinungsintehöität des liogons beim gegebenen Plasmagenorator an. Als Folge wird bei den heute bekannten flüssigkeitsstabilisierten Plasmageneratoren weniger Flüssigkeit zugeführt und beim Abflussstutzen mehr Flüssigkeit-Gas-Gemisch abgeführt. Dies' bewirkt, dass die Kühlung des Generators mit steigender Belastung immer schlechter wird und mit steigendem Druck mehr Plasmagas aus den Elektrodenkammern abgezogen wird, wodurch die Energieverluste vergrössert werden. Bei einer nicht beabsichtigten Verkleinerung der Leistung - beispielsweise durch einen kleinen Spannungsabfall They are liquid-cohesive gastrointestinal gates known that a stabilization channel for the arch column with a relatively small channel diameter for the arch and have an electrode chamber larger in diameter than that of the arc channel. In these plasma generators t the pressure of the plasma resulting from the arc discharge acts directly on the free surface of the flowing stabilization liquid. Since the pressure of the plasma changes with the flow intensity of the arc, counteracts this the inflow of the stabilizing liquid is changed Back pressure. This counter pressure increases with increasing fluidity of the liogon in the given plasma orator at. As a result, in the case of the liquid-stabilized ones known today Plasma generators are supplied with less liquid and more liquid-gas mixture at the discharge nozzle discharged. This' causes the cooling of the generator with increasing load it gets worse and with increasing Pressure more plasma gas is drawn from the electrode chambers which increases the energy losses. In the event of an unintentional reduction in power - for example due to a small voltage drop

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- wird -der Plasmadruck erniedrigt und es wird mehr Stabilisierungsflüssigkeit eingeführt, was dazu führt, dass die Elektrodenkammer ganz mit Flüssigkeit ausgefüllt wird und der Bogen erlischt. Der Belastbarkeit dieser bekannten Generatoren ist somit eine Grenze gesetzt«- the plasma pressure is lowered and there is more stabilizing liquid introduced, which leads to the fact that the electrode chamber is completely filled with liquid and the bow goes out. The resilience of these well-known generators a limit is therefore set "

Es sind auch Generatorkonstruktionen bekannt, bei welchen beim Auslass der Elektrodenkammer ein Drosselorgan angebracht ist, das nach Zündung des Bogens den Abfluss drosselt. Auch diese Anordnung genügt.den Anforderungen nicht, obwohl die Verluste an Plasmagas verringert wurden. Eine Verschlechterung der Kühlung ist nicht zu verhindern. Diese Anordnung ist ferner auch nur für eine vorbestimmte kleine Bogenleistung anwendbar und unterliegt bei einer zufälligen Verkleinerung der Leistung denselben Gefahren wie vorher beschrieben.There are also known generator designs which at the outlet of the electrode chamber a throttle device is attached, which after ignition of the arc the drain throttles. This arrangement also does not meet the requirements, although the losses of plasma gas have been reduced. A deterioration in the cooling cannot be prevented. This arrangement is also only for a predetermined one small arc power applicable and subject to an accidental Reduction of the performance the same dangers as previously described.

Aufgabe vorliegener Erfindung ist es, die Mangel an den bekannten Plasmageneratoren durch Regelung der Strömungsverhältnisse zu beseitigen«,The object of the present invention is to address the lack of to eliminate the known plasma generators by regulating the flow conditions «,

Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass man durch mindestens eine der·Zuführungsleitungen für die Stabilisierungsflüssigkeit eine, vom jeweiligen Strömungswiderstand des Plasmagenerators unabhängige konstante Menge an Stabilisierungsflüssigkeit in den Plasmagenerator einspeist.According to the invention, this is achieved in that at least one of the supply lines for the Stabilizing liquid one, from the respective flow resistance constant amount of stabilizing liquid in the plasma generator independent of the plasma generator feeds.

r,r,

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Vorzugsweise wird man die einzuspeisende Menge an Stabilisierungsflüssigkeit durch ein die durchfliessende Menge messendes Organ (Durchflussmesser), das über einen Impulsgeber mit einem Druckregler verbunden ist, konstant halten;The amount to be fed in is preferably used Stabilizing liquid through a flowing through Volume measuring organ (flow meter) that has a Pulse generator is connected to a pressure regulator, keep constant;

Als zweckmassig hat sich ferner erwiesen, zusätzlich dazu den Strömungswiderstand (Druck) der abzuführenden gashaltigen Stabiiisierungsflüssigkeit in wenigstens einer der Abzugsleitungen den Druckverhältnissen in der Zuleitung für die Stabilisierungsflüssigkeit anzupassen.It has also proven to be expedient to additionally control the flow resistance (pressure) of the gas-containing stabilizing liquid to be discharged in at least one of the discharge lines the pressure conditions in the supply line adjust for the stabilizing liquid.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens" besteht darin, dass man den Strömungswiderstand (Druck) in wenigstens einer der Abzugsleitungen für die abzuziehende Flüssigkeit in Abhängigkeit von der Durchflussmenge in mindestens einer der Zuführungsleitungen reguliert. Another advantageous embodiment of the invention Method "consists in that one the flow resistance (pressure) in at least one of the exhaust lines regulated for the liquid to be withdrawn as a function of the flow rate in at least one of the supply lines.

Es ist auch möglich, dass man wenigstens einen Teil der abzuführenden Stabilisierungsflüssigkeit direkt durch eine Pumpe in die Zufuhrleitung zurückführt. Das kann vorteilhaft so geschehen, dass man die abzuführende Flüssigkeit über eine Pumpe abzieht und sie in einen Strömungsteiler unter Druck einbringt. Dort kann über einem Druckregler ein Teil der Flüssigkeit abgelassen werden. Der Hauptteil oder, wenn erwünscht, sogar die ganze Menge wirdIt is also possible that at least part of the stabilizing liquid to be discharged can be passed through directly a pump returns to the supply line. That can be beneficial done in such a way that the liquid to be discharged is drawn off via a pump and fed into a flow divider brings in under pressure. A part of the liquid can be drained off there via a pressure regulator. Of the Main part or, if desired, even the whole amount

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der Zufuhrleitung zudosiert. Das Zudosieren kann so vorgenommen werden, dass die Zudosierleitung zwischen Messorgan und Druckregler in die Zufuhrleitung eintritt. Wird eine konstante Menge zurückgeführt, wobei die Konstanthalrung wiederum über ein Messorgan, gekoppelt mit einem Druckregler, erfolgt, ,kann die Rückfuhrmenge an jedem beliebigen Punkt in die Zufuhrleitung erfolgen. Bei Verwendung von mehreren Zufuhrleitungen für die Stabilisierungsflüssigkeit ist es oft vorteilhaft, mindestens zwei davon zu koppeln. Dadurch kann der Druck der mit der die konstante Menge in den Plasmagenerator einspeisenden Zuleitung gekoppelten Zuleitung verändert werden.metered into the supply line. The metering can be done in this way that the metering line enters the supply line between the measuring element and the pressure regulator. Will a constant amount is fed back, the constant keeping in turn via a measuring element, coupled with a pressure regulator, takes place, the return quantity can take place at any point in the supply line. When using multiple supply lines for the stabilizing liquid, it is often advantageous to couple at least two of them. As a result, the pressure of the supply line that feeds the constant amount into the plasma generator can be coupled Supply line can be changed.

Durch die erfindungsgemässen Massnahmen wird der Regelimpuls direkt vom Plasma-Druck gegeben. Es werden also in geeigneter Weise die Strömungsverhältnisse in Abhängigkeit von der Ursache der Veränderung gesteuert. Die Erfindung erlaubt es, die Strömungsverhältnisse im Stabilisierungskanal und den Elektrodenkammern getrennt zu steuern und ausser dem Druck und der Strömung auch die Temperatur der umlaufenden Stabilisierungsflüssigkeit und der Randzone des Plasma Strahls einzustellen. Die Abführung von unkondensierbaren Gasen, die sich in den Kammern bilden können, sowie eventuell gebildete flüssige oder feste Produkte, die durch Einwirkung des Plasmas auf die Elektroden entstehen, können, ohne den kontinuierlichen Betrieb zu stören, leicht abgeführt werden.The inventive measures is the Control pulse given directly by the plasma pressure. The flow conditions are therefore dependent on in a suitable manner controlled by the cause of the change. The invention allows the flow conditions in the stabilization channel and to control the electrode chambers separately and, in addition to the pressure and the flow, also the temperature the circulating stabilization liquid and the edge zone of the plasma beam. The discharge of uncondensable Gases that can form in the chambers, as well as any liquid or solid products that may be formed, caused by the effect of the plasma on the electrodes, without disrupting continuous operation, can be easily discharged.

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Nachstehend sind verschiedene Varianten für die Regelanordnung zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung aufgeführt.Below are different variants for the Listed control arrangement for performing the method of the invention.

Figur 1Figure 1

Ein Plasmagenerator mit einer Elektrodenkammer und einer stabförmigen Elektrode (7) wird durch Zufuhrleitungen bei Einlassen (1) und (3) mit Stabilisierungsflüssigkeit gespeist. Die Stabilisierungsflüssigkeit verlässt zusammen mit im-Generator gebildeten Dämpfen, Gasen und eventuell gebildeten Elektrodenprodukten den Elektrodenraum durch den Ringspalt zwischen den Diaphragmen (8) und (9) und Austrittsöffnung (2). Durch den Ringspalt zwischen Diaphragma (11) und (10) durch Oeffnung (4) wird die Stabilisierungsflüssigkeit aus dem durch Diaphragmen (9), (10), (12) gebildeten Stabilisierungskanal abgeführt.A plasma generator with an electrode chamber and a rod-shaped electrode (7) is through supply lines at inlets (1) and (3) with stabilizing liquid fed. The stabilizing liquid leaves the electrode space together with vapors, gases and any electrode products formed in the generator through the annular gap between the diaphragms (8) and (9) and outlet opening (2). The stabilizing liquid is fed through the annular gap between the diaphragm (11) and (10) through the opening (4) discharged from the stabilization channel formed by diaphragms (9), (10), (12).

Durch den Einlass (1) wird über die damit verbundene Zufuhrleitung., die ein Messorgan (6) zur Messung der durchfliessenden Menge (z.B. Venturirohr), gekoppelt über einem Impulsgeber (47) (z.B. Druckleitung), mit einem Druckregler (5) eine vom Druck im Generator unabhängige vorgewählte Menge Stabilisierungslüssigkeit in die Elektrodenkammer eingespeist. Zur Einspeisung einer konstanten Menge Stabilisierungsflüssigkeit in den Stabilisierungskanal wird die Flüssigkeitsmenge bei Einlass (3) über Mengenmesser (23),Through the inlet (1) via the supply line connected to it, a measuring element (6) is used to measure the Quantity (e.g. venturi tube), coupled via a pulse generator (47) (e.g. pressure line), with a pressure regulator (5) a preselected amount of stabilizing liquid into the electrode chamber, independent of the pressure in the generator fed in. To feed a constant amount of stabilization fluid into the stabilization channel, the Amount of liquid at inlet (3) via flow meter (23),

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Impulsorgan (47) und Druckregler (22) konstant gehalten.Pulse element (47) and pressure regulator (22) kept constant.

Die aus dem Elektrodenraum durch Oeffnung (2) abfliessende Stabilisierungsflüssigkeit, die mit Gas und Dämpfen vermischt ist, wird über eine Pumpe (14) abgesaugt und in einen Stromteiler (15) eingedrückt. Der Stromteiler (15) ist mit einer Ableitung (16) für eine periodische Abführung der festen oder flüssigen Elektrodenprodukte versehen. Vom Stromteiler (15) wird ein Teil der Stabilisierungsflüssigkeit über Leitung (17) zwischen Messorgan (6) und Druckregler (5) im Kreislauf zurückgeführt, Ein anderer Teil der Flüssigkeit wird über Regler (18) aus dem Stromteiler abgezogen. Dieser Teil wird zweckmässig so bemessen, dass er die nicht kondensierbaren Produkte enthält.The stabilizing liquid flowing out of the electrode space through opening (2), which is filled with gas and Vapor is mixed, is sucked off by a pump (14) and pressed into a flow divider (15). The flow divider (15) is provided with a discharge line (16) for periodic discharge of the solid or liquid electrode products. From the flow divider (15) part of the stabilizing liquid is transferred via line (17) between the measuring element (6) and pressure regulator (5) returned in the circuit. Another part of the liquid is removed from the flow divider via regulator (18) deducted. This part is expediently dimensioned in such a way that that it contains the non-condensable products.

Durch Oeffnung (4) wird über Pumpe (19) und Druckregler (20) und Mengenmesser (21), gekoppelt mit Impulsorgan (47), die Stabilisierungsflüssigkeit aus dem Stabilisierungsraum in geeigneter Menge entfernt.Through the opening (4), a pump (19) and a pressure regulator (20) and a flow meter (21) are coupled with a pulse device (47), the stabilization liquid from the stabilization room removed in a suitable amount.

Verändert sich nun im Plasmagenerator der Druck an der freien Oberfläche der Stabilisierungsflüssigkeit z.B. im Elektrodenraum, so ändert sich auch .der Druck in (1). Das Messorgan (6) wird dann eine zu kleine Menge messen, diesen zu kleinen Wert an Druckregler (5) weiterleiten und dieser durch Erhöhung des Druckes dafür sorgen, dass die Menge konstant bleibt.If the pressure on the free surface of the stabilizing liquid changes in the plasma generator, e.g. in the electrode space, the pressure in (1) also changes. The measuring element (6) will then measure an amount that is too small, forward this too small value to the pressure regulator (5) and by increasing the pressure, this ensures that the amount remains constant.

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Durch die Anordnung Zufluss (1, 6, 5) in Kombination mit Ableitung (2, 14, 15, 17, 18) ist eine konstante Druckdifferenz zwischen Zufuhrleitung und Abflussleitung, unabhängig vom absoluten Druck, gewährleistet.By arranging the inflow (1, 6, 5) in combination with Derivation (2, 14, 15, 17, 18) is a constant pressure difference between the supply line and the discharge line, regardless of the absolute pressure.

Figur 2 Figure 2

In diesem Fall wird die Zuführungsleitung zum Einlass (3) mit der Zuführungsleitung zum Einlass (1) gekoppelt. Bei Einlass (1) wird eine konstante Menge, geregelt durch Mengenmesser (6), Impulsgeber (47) und Druckregler (5) in den Elektrodenraum eingebracht. Die Zufuhr zum Einlass (3) in den Stabilisierungskanal wird entweder durch einen Druckregler (25) oder durch die Verbindung (24) gesteuert. Im ersten Fall wird der Druck im vorbestimmten Verhältnis zu dem in der Zuleitung zu (1) herrschenden Druck reguliert. Im zweiten Fall wird die Zufuhr durch Anschluss zwischen (5) und (6), mit gleichem Druck als sich in der Zufuhröffnung (1) einstellt, gesichert. In this case the supply line becomes the inlet (3) coupled to the supply line to the inlet (1). At inlet (1) a constant amount is regulated by Flow meter (6), pulse generator (47) and pressure regulator (5) in introduced into the electrode space. The feed to the inlet (3) in the stabilization channel is controlled either by a pressure regulator (25) or by the connection (24). in the In the first case, the pressure is regulated in a predetermined ratio to the pressure prevailing in the supply line to (1). In the second case, the supply is secured through the connection between (5) and (6), with the same pressure as is established in the supply opening (1).

Der Abzug der Flüssigkeit aus dem Elektrodenraum erfolgt durch Oeffnung (2), Pumpe (14), Stromteiler (15). Durch den Druckregler (28), der über die Verbindung (29) vom Druck in Zuleitung zu Oeffnung (1) gesteuert wird, wird die konstante Druckdifferenz zwischen Oeffnung (2) und Druckregler (25), unabhängig vom jeweiligen Druck in der Elektrodenkammer, gesichert. Die Menge zurückzuführender Flüssig-.The liquid is drawn off from the electrode space through an opening (2), pump (14) and flow divider (15). The pressure regulator (28), which is controlled by the pressure in the supply line to the opening (1) via the connection (29), is used the constant pressure difference between opening (2) and pressure regulator (25), regardless of the pressure in the electrode chamber. The amount of liquid to be returned.

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keit (heiss) wird durch die Regelanordnung (Mengenmesser (27)., Druckregler (26) und Impulsgeber (47) vorgewählt und dadurch die Temperatur der Flüssigkeit in der Elektrodenkammer geregelt.speed (hot) is determined by the control arrangement (flow meter (27)., Pressure regulator (26) and pulse generator (47) are preselected and thereby the temperature of the liquid in the electrode chamber regulated.

Die Abführung des Gas/Dampf/Flüssigkeit-Gemisches bei (4) wird über den Regler (30) gesteuert, der eine konstante Druckdifferenz zwischen dem Druck in der Ausmündung des Diaphragmas (11) und der Auslassöffnung (4) sichert. Das Ablassventil (16) des Stromteilers (15) wird über Regler (31) mit konstantem Druchfluss für einen ununterbrochenen Abzug eines Teils der aus der Elektrodenkammer kommenden Flüssigkeit gesteuert.The discharge of the gas / vapor / liquid mixture at (4) is controlled by the controller (30), which has a constant Pressure difference between the pressure in the opening of the diaphragm (11) and the outlet opening (4) ensures. The drain valve (16) of the flow divider (15) is controlled via regulator (31) with constant flow for an uninterrupted Controlled withdrawal of part of the liquid coming from the electrode chamber.

Figur 3Figure 3

In dieser Variante wird ein Teil der aus OcffnungIn this variant, part of the opening is made

(2) kommenden Stabilisicrungsflüssigkeit in die Zufuhrleitung zu Einlass (3) für die Stabilisierungskammer zurückgeführt. Dadurch wird die Stabilisierungskammer mit in der Elektrodenkammer vorerhi ^zter Flüssigkeit gespeist. Diese Zuleitung kann entweder durch die Regelanordnung (Mengen- " messer (2), Druckregler (26) und Impulsgeber (47) oder auf einen auf einem der in der Zuleitung zu Oeffnung (1) proportionalen Druck, der durch Regler (28) mit Verbindung(2) stabilizing liquid coming into the supply line returned to inlet (3) for the stabilization chamber. This means that the stabilization chamber is included in the Electrode chamber fed with preheated liquid. These The supply line can either go through the control arrangement (flow meter (2), pressure regulator (26) and pulse generator (47) or on one on one of the proportional ones in the supply line to opening (1) Pressure generated by regulator (28) with connection

(29) zur Zuleitung (1) gesteuert wird, geregelt werden. Das aus Oeffnung (4) abfliessende Flüssigkeitsgemisch (mit(29) to feed line (1) is controlled, regulated. The liquid mixture flowing out of opening (4) (with

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Gas, Dampf) wird durch den Druchflussregler (35) gesteuert, der seinen Impuls von den Durchflussmengen zur Oeffnung (3) durch Das Sollwertelement (Mengenregler (32) erhält.Gas, steam) is controlled by the flow regulator (35), which receives its impulse from the flow rates to the opening (3) through the setpoint element (volume controller (32).

Figur 4Figure 4

In dieser Variante wird die Zuflussmenge für den Stabilisierungska'nal zur Oeffnung (3) durch Mengenmesser (23) und Druckregler (22) konstant gehalten. Der Druck vor der Zuflussoeffnung (1) wird eine entweder durch Druckregler (36) oder durch die Verbindung (37) zwischen den Regelele menten (23) und (22) eingestellt. Regler (38), der vor dem Saugstutzen der Pumpe (14) angebracht ist, sorgt für Konstanz der Druckdifferenzen zwischen Abfluss aus Oeffnung (2) und Zuflüssen zu den Einlassen (1) oder (3).In this variant, the inflow amount for the Stabilization channel to opening (3) kept constant by flow meter (23) and pressure regulator (22). The pressure ahead the inflow opening (1) is either through the pressure regulator (36) or through the connection (37) between the regulating elements elements (23) and (22) are set. Regulator (38), which is before the Suction nozzle of the pump (14) is attached, ensures constancy of the pressure differences between the discharge from the opening (2) and inflows to the inlets (1) or (3).

Figur 5 . Figure 5 .

In dieser Variante werden nur zwei Regelorgane benützt. Die Regelung des Abflusses aus Oeffnung (4) geschieht wie in Vari nten 1 und 4. Die Zudosierung zu den Einlassen (1) und (3) sowie der Abzug aus Oeffnung (2) der Elektrodenkammer über die Pumpe (14) erfolgen über das Druckgefäss (43). Dieses Gefäss übernimmt die Funktion des Druckreglers (40) und die des Stromteilers. Die Zuflussmenge zur Einlassöffnung (1) wird dabei mit dem Mengenmesser (6) durch die Einwirkung der Feder (39) und Membrane (38) auf den Druckregler (40) (Ueberflussventil) konstant gehalten. Der je- In this variant, only two control organs are used. The outflow from opening (4) is regulated as in Variants 1 and 4. The metering into the inlets (1) and (3) as well as the withdrawal from opening (2) of the electrode chamber via the pump (14) via the pressure vessel (43). This vessel takes on the function of the pressure regulator (40) and that of the flow divider. The flow rate to the inlet opening (1) is measured with the flow meter (6) through the The action of the spring (39) and membrane (38) on the pressure regulator (40) (overflow valve) is kept constant. Each-

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weils sich nach dem in der Elektrodenkammer herrschende Druck einstellende Druck vor dem Druckregler (40) ist immer gleich für die Zufuhr nach Oeffnung (1) und (3); ebenso für den Gegendruck für Pumpe (14). Damit wird auch die Druckdifferenz zwischen den Zufuhrleitungen und Abfuhrleitung (oeffnung (2) konstant gehalten.because it depends on the one prevailing in the electrode chamber The pressure setting pressure upstream of the pressure regulator (40) is always the same for the supply to opening (1) and (3); as well for the counter pressure for the pump (14). This also becomes the Pressure difference between the supply lines and discharge line (opening (2) kept constant.

Beispielexample

Zum Vergleich wurde ein flüssxgkeitsstabxlisierter Plasmagenerator, wie in Abbildung 1 gezeigt, einmal ohne Regelanordnung und'dann mit den Regelanordnungen gemäss Varianten 1 bis 5 betrieben. In allen Fällen wurde die das System verlassende Stabilisierungsflüssigkeit kalorimetrisch untersucht. Die Ein- und Abflussmengen der Stabilisierungsflüssigkeit waren in allen Fällen vor der Zündung des Bogens gleich, ebenso die Temperatur der Flüssig- ψ keit. Stromstärke und Bogenspannung wurden in allen Fällen gemessen. Die Stromstärke war in allen Fällen gleich hoch eingestellt. Bei einer Stromstärke von 5OO A war bei Betrieb des Generators ohne Regeleinrichtung die Spannung am Bogen 320 V, die dem Bogen zugeführte Energie betrug somit 160 kW. Der in der aus den Oeffnungen (2) und (4) abfliessende Flüssigkeit gemessene Kühlverlust war 80 kW. Der Verbrauch der einen Druchmesser von 13 mm aufweisenden Graphitkathode betrug 27 mm/min.For comparison, a liquid-stabilized plasma generator, as shown in Figure 1, was operated once without a control arrangement and then with the control arrangements according to variants 1 to 5. In all cases, the stabilizing liquid leaving the system was examined calorimetrically. The inlet and discharge volumes stabilizing liquid were the same in all cases before the ignition of the arc, as the temperature of the liquid ψ ness. Amperage and arc voltage were measured in all cases. The amperage was set to be the same in all cases. At a current of 500 A, when the generator was operated without a control device, the voltage on the arc was 320 V, and the energy supplied to the arc was thus 160 kW. The cooling loss measured in the liquid flowing out of the openings (2) and (4) was 80 kW. The consumption of the graphite cathode, which had a diameter of 13 mm, was 27 mm / min.

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Im Vergleich dazu wurden bei Betrieb des Generators mit Regeleinrichtung folgende Werte erhalten:In comparison, the following values were obtained when the generator was operated with a control device:

gcmäss Variantegcmäss variant U(v)U (v) W (kW)W (kW) Kühlverlust
(kW).
Loss of cooling
(kW).
Elektrodenver-
braueh mm/min
Electrode supply
brewing mm / min
11 400400 200200 3838 33 22 42O42O 210210 4040 2,82.8 33 45O45O 225225 4545 3,23.2 44th 380380 190190 3535 2,52.5 55 38O38O 190190 3535 2,52.5

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Claims (12)

2Q-27 U Patentansprüche2Q-27 U claims 1. Verfahren zur Regelung der Strömungsverhält-1. Procedure for regulating the flow nisse in einem flüssigkeitsstabilisierten Plasmagenerator, dadurch gekennzeichnet, dass man durch mindestens eine der Zufuhrleitungen für die Stabilisierungsflüssigkeit eine, vom jeweiligen Strömungswiderstand des Plasmagenerators unabhängige konstante Menge an Stabilisierungsflüssigkeit in den Plasmagenerator einspeist.nits in a liquid-stabilized plasma generator, characterized in that at least one of the supply lines for the stabilizing liquid a constant amount independent of the flow resistance of the plasma generator feeds stabilizing liquid into the plasma generator. 2. Regelanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach P.'j tentanspruch 1, gekennzeichnet durch in I ti— dosten;; oi.n Moüüor^an ((>), (23), (27) zur Messung der durchflLessenden Menge an StabiliesierungsflüssLgkn it in mindestens einer der Zuleitungen (1), (3) für d.'.e Stabilisierung.sflüssigkeit, das mittels eines Impulsgebers. (47) mit mindestens einem Druckregler (b), (22), (26), (40) verbunden ist.2. Control arrangement for carrying out the method according to P.'j tent claim 1, characterized by in I ti— doze ;; oi.n Moüüor ^ an ((>), (23), (27) for measuring the amount of stabilizing liquid flowing through in at least one of the supply lines (1), (3) for d. '. e Stabilization fluid that is generated by means of a pulse generator. (47) is connected to at least one pressure regulator (b), (22), (26), (40). 3. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die einzuspeisende Menge an Stabilisierungsflüssigkeit durch ein die durchfliessende Menge messendes Organ, das über einem Impulsgeber mit einem Druckregler verbunden ist, konstant hält.3. The method according to claim 1, characterized in that that the amount of stabilizing liquid to be fed in is carried out by the flowing through Volume-measuring organ, which is connected to a pressure regulator via a pulse generator, keeps constant. 4. Verfahren nach Patentanspruch 1 und 3, dadurch4. The method according to claim 1 and 3, characterized 009850/1606009850/1606 BAD ORIGINAL»BATH ORIGINAL » gekennzeichnet, dass man den Strömungswiderstand (Druck) der abzuführenden Stabilisierungsflüssigkeit in wenigstens einer der Abzugsleitungen den Druckverhältnissen in der Zuleitung für die Stabilisierungsflüssigkeit anpasst.characterized that one is the flow resistance (Pressure) of the stabilizing liquid to be discharged the pressure conditions in at least one of the discharge lines in the supply line for the stabilizing liquid adapts. 5. Verfahren nach Patentanspruch 1I und 3, dadurch gekennzeichnet, dass man den Strömungswiderstand (Druck) in wenigstens einer der Abzugsleitungen für die abzuziehende Flüssigkeit in Abhängigkeit von deren Durchflussmenge in mindestens einer der Zufuhrleitungen reguliert.5. The method according to claim 1 I and 3, characterized in that the flow resistance (pressure) in at least one of the discharge lines for the liquid to be withdrawn as a function of its flow rate in at least one of the supply lines is regulated. (>. Vcrf.Ίΐιη,.τι nnnh Patentanspruch .1, 3 und Ί, 'Wi- , durch gi.'konnzuLehnet, das:; man wenigstens einen Teil der abzuführenden Stabilisierungsflüssigkeit direkt durch eine Pumpe in die Zufuhrleitung zurückführt. (>. Vcrf. 7. Verfahren nach Patentanspruch 1, 3-6, dadurch gekonnzeichnet, dass man in einer der Zufuhrleitungen für die Stabilisierungsflüssigkeit eine vom jeweiligen Strömungswiderstand des Plasmagenerators unabhängige konstante Menge an Stabilisierungsflüssigkeit einspeist und durch Kopplung mit einer weiteren Zufuhrleitung den Druck in lauterer verändert.7. The method according to claim 1, 3-6, characterized well-known that one is in one of the supply lines for the stabilizing liquid one of the respective Flow resistance of the plasma generator independent constant amount of stabilizing liquid feeds and changed the pressure in louder by coupling with a further supply line. 8. Verfahren nach Patentanspruch 1, 3 - 5, dadurch8. The method according to claim 1, 3-5, characterized 009850/1606 bad009850/1606 bathroom gekennzeichnet, dass man-die abzuziehende Stabilisiorungsflüssigkeit mindestens in einer der Ableitungen über eine Pumpe in einen Strömungsteiler abgezogen wird und wenigstens· ein Teil der abgezogenen Flüssigkeitsmenge aus dem Strömungsteiler unter Druck in die Zuführungsleitung eingeführt wird, wobei, wenn die in die Zuführungsleitung einzuspeisende Menge Stabilisierungsflüssigkeit nicht über einen getrennten Regler konstant gehalten wird, die Rückführung zwischen dem Messorgan und dem Druckregler der Zuführungsleitung erfolgt..characterized in that one-the stabilizing liquid to be withdrawn withdrawn at least in one of the discharge lines via a pump into a flow divider and at least part of the amount of liquid withdrawn from the flow divider under pressure in the feed line is introduced, wherein when the amount of stabilizing liquid to be fed into the feed line is not kept constant via a separate regulator, the feedback between the measuring element and the pressure regulator of the supply line he follows.. 9. Regelanordnung gemäss Patentanspruch 2, gekennzeichnet durch mindestens ein Messorgan. (21) zur. Messung der abzuziehenden Menge Flüssigkeit, gekoppelt mit einem Impulsregler (47) und einem Druckregler (20), (26).9. Control arrangement according to claim 2, characterized by at least one measuring element. (21) for. Measurement of the amount of liquid to be withdrawn, coupled with a pulse regulator (47) and a pressure regulator (20), (26). 10. Regelanordnung nach Patentanspruch 2 und 7, gekennzeichnet durch mindestens eine Pumpe (14) in mindestens einer Abflussleitung (2), (4), mindestens einem Strömungsleiter (15), an dem mindestens ein Druckregler (18) ) (31) angebracht ist, und mindestens eine Zuleitung zur Rückführung der Stabilisierungsflüssigkeit in die Zuleitung (1), (3) zwischen Messorgan (6)10. Control arrangement according to claim 2 and 7, characterized by at least one pump (14) in at least one discharge line (2), (4), at least one flow conductor (15) on which at least one pressure regulator (18) ) (31) is attached , and at least one feed line for returning the stabilizing liquid into the feed line (1), (3) between the measuring element (6) 0098 50/1606 bad ohouul0098 50/1606 bad ohouul (.23) und Druckregler (5), (22).(.23) and pressure regulators (5), (22). 11. Regelanordnung nach Patentanspruch 2 und 7, gekennzeichnet durch mindestens eine Pumpe (14) in mindestens einer Abflussleitung (2), (4)y mindestens einen Stromteiler (15), an dem mindestens ein Drückregler (18), (31) angebracht ist, und mindestens ein Messorgan (27), gekoppelt durch Impulsgeber (47), mit einem Druckregler (26) und einer Zuleitung zur Rückführung einer konstanten Menge der Stabilisierungsflüssigkeit in die Zuleitung (1), (3) und einen Druckregler (28) mit Impulsregler (29) zur Regulierung des Druckes der zu verwerfenden Flüssigkeit in Abhängigkeit mit dem Druck In der Zuleitung (I)5 (.3).11. Control arrangement according to claim 2 and 7, characterized by at least one pump (14) in at least one discharge line (2), (4) y at least one flow divider (15), on which at least one pressure regulator (18), (31) is attached , and at least one measuring element (27), coupled by a pulse generator (47), with a pressure regulator (26) and a feed line for returning a constant amount of the stabilizing liquid to the feed line (1), (3) and a pressure regulator (28) with a pulse regulator (29) to regulate the pressure of the liquid to be discarded depending on the pressure in the supply line (I) 5 (.3). 12. Regelanordnung nach Patentanspruch 2, gekennzeichnet durch mindestens eine Pumpe (14), ein Druckgefäss (43), mit Druckregler (4), das die Funktion des Stromteilers erfüllt, eine Leitung (41) zur Ableitung der abzuführenden Stabilisierungsflüssigkeit von Pumpe (14) in das Druckgefäss (43).12. Control arrangement according to claim 2, characterized by at least one pump (14), a pressure vessel (43), with pressure regulator (4), which fulfills the function of the flow divider, a line (41) for discharge the stabilizing liquid to be discharged from the pump (14) into the pressure vessel (43). X/ih 4097-4108
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