DE2134932B2 - Lichtbogen-hochdruckplasmabrenner - Google Patents

Description

fläche des Ausgleichsgefäß 8, und einem Gasbehälter 78 angeordnet sein kann. Als Gasbeliälter dient im allgemeinen eine Gasflasche, die über ein Handventü 80 sowie einen Druckminderer 82 und das Regelventil 76 mit dem Gasvolumen des Druckausgleichsgefäßes 8 verbunden ist. Die Druckmittel-Zuführnngsleitung kann zweckmäßig noch ein Sicherheitsventil 4 enthalten.

Der Regler 70 regelt über das Regelventil 76 die Druckmittel-Zuführung so, daß der Druck auf das Kühlmittel im Kühlkreislauf während des Betriebes immer wenigstens annähernd gleich und vorzugsweise etwas oberhalb des Druckes im Brenner-Innenraum gehalten wird.

Im allgemeinen wird es genügen, wenn der Regier 70 auf gleichem Druck ohne wesentliche Druckdifferenz regelt, weil schon durch den Druckabfall in der Kühlmittelleitung, insbesondere durch die Umwälzpumpe 45, eine geringe Druckdifferenz zwischen dem Druck des Kühlmittels in den Kühlmittelleitungen zwischen der Verteilerleitung 46 und der Sammelleitung 47 und dem Druck auf die Kühlmitteloberfläche im Ausgleichsgefäß 8 hergestellt wird.

Falls als Regler 70 ein pneumatischer Regler vorgesehen ist, können diesem Regler der Druck im Brenner-Innenraum als Sollwert und der Druck oberhalb des Kühlmittels im Ausgleichsgefäß 8 als Istwert direkt, vorzugsweise über einen Druckwandler direkt vorgegeben werden. Die im Ausführungsbeispiel dargestellten Meßwertumformer 72 und 74 können dann entfallen.

An Stelle der dargestellten Gaszuführung mit den Geräten 76, 78, 80, 82 ist auch jede andere Art von Gaszuführung für den Regelkreis geeignet, die den erforderlichen Druck auf das Kühlmittel herstellen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

tragt während des Betriebes den Druck der Lichtbo- Patentansprüche: genkammer auf die Oberfläche des Kühlmittels. Der Aufbau eines solchen Kolbensystems ist aber verhält-

1. Lichtbogen-Hochdruckplasmabrenner, be- nismäßig kompliziert.

stehend aus einer druckfesten Lichtbogenkam- 5 Die Erfindung geht nun aus von der Erienntnb, mer, die mit einer Plasmaausströmdüse versehen daß die Anordnung zur Durchführung des Verfahist, mit Kühlkanälen in den bitzebelasteten Bau- rens nach dem Hauptpatent wesentlich verbessert teilen, die in einem geschlossenen Kühlkreislauf werdea kann, wenn eine direkte Verbindung zwiliegen und dessen Kühlmitteldruck synchron zum sehen dem Brenner-Innenraum und dem Kühlkreis-Betriebsdruck in der Lichtbogenkammer gehalten xo lauf fehlt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dawird, nach dem Hauptpatent P 1 933 306, da- durch gelöst, daß ein Regler für den Kühlmitteldruck durch gekennzeichnet, daß ein Regler vorgesehen ist, dem der Druck in der Lichtbogen-(70) für den Kühlmitteldruck vorgesehen ist, dem kammer als Sollwert und der Druck im Kühlkreislauf der Druck in der Lichtbogenkammer (41) als als Istwert vorgegeben ist und dem ein auf den Kühl-Sollwert und der Druck im Kühlkreislauf als Ist- 15 mitteldruck wirkendes Stellglied zugeordnet ist. In wert vorgegeben ist und dem ein auf den Kühl- dieser Anordnung fehlt eine direkte Leitungsverbinmitteldruck wirkendes Stellglied (76) zugeordnet dung vom Brenner-Innenraum zum Druckausgleichsist, gefäß des Kühlkreislaufs. Die druckübertragende

2. Lichtbogen-Hochdruckplasmabrenner nach Wirkverbindung übernimmt der Druckregler, der in Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als 20 jedem Augenblick den Druck auf das KühlmiUcl we-Steüulied (76) ein Regelventil vorgesehen ist, das nigstens annähernd gleich und vorzugsweise etwa^ in einer mit dem Druckausgleichsgefäß (8) des höher hält als den Druck im Brenner-Innenraum Kühlkreislaufs verbundenen zusätzlichen Druck- Eine synchrone Druckführung in der Verbindung·*k,-mittelzuführungsleitung angeordnet ist. tung entfällt; die Zeitkonstante des Kühlkreislauf^

3. Lichtbogen-Hochdruckplasmabrenner nach 25 wird somit entsprechend vermindert. Durch die völeinem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn- lige Trennung ve η Brenner-Innenraum und Kühlmit zeichnet, daß als Regler ein elektrischer Druckreg- tel können auch keine Verunreinigungen auf daler (70) vorgesehen ist, dem der Sollwert und Kühlmittel übertragen werden.

der Istwert des Druckes jeweils von einem Meß- Ein Ausführungsbeispiel eines Hochdruck-Plasma

wert-Umformer (72 bzw. 74) vorgegeben sind. 30 brenners nach der Erfindung ist in der Zeichnung

4. Lichtbogen-Hochdruckplasmabrenner mit schematisch veranschaulicht. Entsprechend der Aneinem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn- Ordnung zur Durchführung des Verfahrens nach zeichnet, daß ein pneumatischer Regler vorgese- F i g. 2 des Hauptpatents ist in der Figur der Plasma hen ist, dem der Drucksollwert und der Druckist- brenner mit 41, eine Druckleitung mit 7, ein Au-wert direkt vorgegeben sind. 35 gleichsbehälter des Kühlsystems mit 8, eine Kühlmittel-Leitungsverbindung unterhalb des Ausgleichsgefäßes mit 9, eine weitere Kühlmittelleitung mit 44 be-

zeichnet, die eine Umwälzpumpe 45 enthält. Ein

Sicherheitsüberdruckventil am Ausgleichgefäß 8 ist 40 mit 42 und ein Niveauwächter am Ausgleichsgefäß 8

Gegenstand des Hauptpatents 1 933 306, ist ein ist mit 43 bezeichnet. Zwischen einer Verteilerleitung Betriebsverfahren für einen Lichtbogen-Hochdruck- 46 und einer Sammelleitung 47 befinden sich die einplasmabrenner. Der Plasmabrenner besteht aus einer zelnen K Jhlstrecken, die jeweils ein Ventil 54, einen druckfesten Lichtbogenkammer, die mit einer Mengenmesser 55, einen Temperaturmesser 56 entPlasma-Ausströmdüse versehen ist. Die Kammer ent- 45 halten. Die Sammelleitung 47 enthält ebenfalls einen hält Kühlkanäle in den hitzebelasteten Bauteilen, die Tempera)urmesser 61. Die Rücklaufleitung 62 entin einem geschlossenen Kühlkreislauf liegen. Der hält einen Wärmetauscher 57 mit einem Kreislauf 58 Kühlmitteldruck wird synchron zum Betriebsdruck in und einer Umwälzpumpt 45. Ferner enthält die der Lichtbogenkammer gehalten. Rückleitiing 62 noch einen weiteren Wärmetauscher

Eine Anordnung zur Durchführung des Verfah- 50 59 mit einer Frischwasserleitung 60, deren Wasserrens nach dem Hauptpatent besteht darin, daß die umlauf von einem Thermoelement 61 gesteuert Lichtbogenkammer über eine Leitung mit einem wird.

Drucktransmitter des Kühlkreislaufs in druckübertra- Die druckübertragende Wirkverbindung zwischen

gender Wirkverbindung steht. Dann ist während des dem Brenner 41 und dem Ausgleichsgefäß 8 stellt ein

Betriebes in jedem Augenblick der Druck auf die 55 Regler 70 her, der ein elektrischer, pneumatischer

Oberfläche des Kühlmittels in dem als Drucktrans- oder aucli ein hydraulischer Regler sein kann. Ist als

mitter dienenden Druckausgleichsgefäß wenigstens Regler 70 ein elektrischer Regler vorgesehen, so wird

etwa gleich dem Brennerdruck in der Lichtbogen- diesem Regler 70 der Drucksollwert von einem mit

kammer. In dieser Anordnung müssen besondere dem Kammerinnenraum verbundenen Druckgeber 72

Maßnahmen getroffen werden, die verhindern, daß 60 vorgegeben, der als Meßwertumformer dient und den

Verunreinigungen aus dem Brenner-Innenraum in Brennerdruck in eine elektrische Größe umformt,

das Kühlmittel gelangen. Diese Forderung erfüllen Dem Regler 70 wird ferner über einen ähnlich wir-

beispielsweise Filter in der Druckübertragungslei- kenden Meßwertumformer 74, der dem Kühlkreis-

tung. lauf zugeordnet ist, der Druck des Kühlmittels als

Eine weitere Anordnung zur Durchführung des 65 Druckistwert vorgegeben. Der Regler 70 wirkt auf

Verfahrens besteht darin, daß die Leitung ein Über- ein Steilglied 76,: das beispielsweise ein Regelventil

tragungssystem mit einem Dmckkolben enthält. Der sein kann und in einer Leitungsverbindung zwischen

DruckkolberTiist in der Leitung beweglich und über- dem Kühlkreislauf, vorzugsweise der Kühlmittelober-