PL107196B1 - Sposob i urzadzenie do plazmowo-lukowego podgrzewania gazow - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urzadze¬ nie do plazmowo-lukowego podgrzewania gazów do temperatur w zakresie 1500—7000°K.Podgrzane gazy do wysokich temperatur, przy mozliwosci regulowania szybkosci ich wyplywu moga byc szeroko stosowane zarówno w urza¬ dzeniach przeplywowo-grzewczych (reakcje che¬ miczne, syntezy), tunelach aerodynamicznych jak i urzadzeniach przeznaczonych do obróbki, ura¬ biania wzglednie burzenia materialów na przy¬ klad w hutnictwie przy obróbce wlewków lub w górnictwie do urobku skaL Dotychczas plazmowe podgrzewanie gazów od¬ bywa sia w kolumnie lukowej (niskonapieciowej) rozwijajacej sie swobodnie pomiedzy dwoma elek¬ trodami. Nieznaczne wydluzenie tej kolumny mo¬ ze nastapic tylko w wyniku podwyzszenia szyb¬ kosci wyplywu strugi gazowej. Praktycznie w te¬ go typu urzadzeniach dlugosc kolumny lukowej ustala sie samoczynnie.Znane sa równiez urzadzenia o programowanej dlugosci kolumny lukowej, w których regulowa¬ nie dlugosci kolumny nastepuje przez stosowanie specjalnego rozprezenia gazów po ich wyplywie z dlugiego kanalu. Urzadzenia te sa jednak bar¬ dzo czule na stalosc kretu podawanego gazu i malo odporne termicznie z powodu przegrzewa¬ nia i niszczenia scianek bocznych kanalów wydlu¬ zajacych. W urzadzeniach tych utrudnione jest równiez stosowanie wielosekcyjnych anod i zlo- 10 15 30 2 zonej konstrukcji katod koniecznych do uzyskiwa¬ nia duzych mocy w strumieniu gazów.Istota sposobu podgrzewania gazów wedlug wynalazku jest to, ze w kolumnie luku strumie¬ nia gazów stopniowo zwieksza sie straty energe¬ tyczne poprzez duze spadki napiec w wyniku czego nastepuje przyrost predkosci przeplywu ga¬ zów, wymuszony wzrost natezenia pola elektrycz¬ nego i intensywne podgrzewanie gazów.Cecha charakterystyczna urzadzenia wedlug wy¬ nalazku jest to, ze zawiera zespól katody, zespól anody uklad chlodzenia wodnego i zabudowany pomiedzy zespolem katody i anody zespól gazo¬ wy, przy czym, zespól katody sklada sie z trzpie¬ niowej katody, pierscienia podajacego gaz oraz wydluzonego cylindra usytuowanego na potencja¬ le katody, a zespól anody stanowi segment wie- loeletetnodiowy, zas .zespól gaaowy stanowia sekcje dozujace skladajace sie z elementu nosnego, izo¬ lujacego i formujacego wyplyw gazu.Sposób wedlug wynalazku pozwala na wysoko- sprawna generacje strumienia plazmy gazowej i umozliwia stosowanie przeplywów gazowych w szerokim zakresie ich wydatków z mozliwoscia w duzej mierze elastycznego regulowania szyb¬ kosci wyplywu podgrzewanej komponenty gazo¬ wej. Ponadto umozliwia on prace urzadzenia wedlug wynalazku w szerokim zakresie stosowan, na przyklad w podgrzewaczach gdzie wymagane sa male szybkosci przeplywów jak i w urzadze- 107 1963 107 196 4 niach do urabiania wzglednie burzenia materia¬ lów, gdzie wymagane sa predkosci supersoniczne.Przedmiot wynalazku jest blizej objasniony w przykladzie wykonania urzadzenia na zalaczonym rysunku, który przedstawia przekrój podluzny urzadzenia.Urzadzenie sklada sie z zespolu katody 1, ze¬ spolu anody 2 i z zabudowanego pomiedzy nimi zespolu gazowego 3. Zespól katody 1 sklada sie z trzpieniowej katody 1 i pierscienia podajacego gaz 5 oraz wydluzonego cylindra 6 usytuowanego na potencjale katody. Zespól anody 2 stanowia segmenty wieloelektrodowe 7 pracujace na poten¬ cjalach tak dobranych, aby na kazdy segment byl przenoszony dopuszczalny dla danej konstrukcji segmentu prad elektryczny. Zespól gazowy 3 sta¬ nowia sekcje dozujace 8 skladajace sie z elemen¬ tów nosnych 9, izolujacych 10 i formujacych wy¬ plyw gazu 11. Wszystkie zespoly posiadaja uklady chlodzenia wodnego, które zapewniaja ciagla pra¬ ce wszystkich elementów.Gaz podawany do zespolu katody 1 wytwarza atmosfere ochronna dla katody trzpieniowej 4.Gaz ten podczas pracy jest czesciowo zjonizowa- ny i tworzy w luku obszar przykatodowy, który przechodzi w kolumne luku wytworzona w na¬ rzuconych warunkach przez zespól gazowy 3. Ko- 10 15 20 25 lumna luku przechodzac do zespolu anodowego 2, gdzie jest bocznikowana na poszczególne sekcje zamykajac w ten sposób obwód pradu plynacego w strumieniu plazmy lukowej.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób plazmowo-lukowego podgrzewania gazów, znamienny tym, ze w kolumnie luku stru¬ mienia gazów stopniowo zwieksza sie straty ener¬ getyczne poprzez duze spadki napiec w wyniku czego nastepuje przyrost predkosci przeplywu ga¬ zów, wymuszony wzrost natezenia pola elektrycz¬ nego i intensywne podgrzewanie gazów. 2. Urzadzenie do plazmowo-lukowego podgrze¬ wania gazów, zawierajace zespól katody, zespól anody, uklad chlodzenia wodnego oraz zabudo¬ wany pomiedzy zespolem katody i anody zespól gazowy, znamienny tym, ze zespól katody (1) skla¬ da sie z trzpieniowej katody (4), pierscienia po¬ dajacego gaz (5) oraz wydluzonego cylindra (6) usytuowanego na potencjale katody (1), a zespól anody (2) stanowia segmenty wieloelektrodowe (7), zas zespól gazowy (3) stanowia sekcje dozujace (8) skladajace sie z elementów nosnych (9), izoluja¬ cych (10) i formujacych wyplyw gazu (11).PZET Kosizaliin D-2084 105 egz. A-4 Cena 45 tzl PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób plazmowo-lukowego podgrzewania gazów, znamienny tym, ze w kolumnie luku stru¬ mienia gazów stopniowo zwieksza sie straty ener¬ getyczne poprzez duze spadki napiec w wyniku czego nastepuje przyrost predkosci przeplywu ga¬ zów, wymuszony wzrost natezenia pola elektrycz¬ nego i intensywne podgrzewanie gazów.
2. 2. Urzadzenie do plazmowo-lukowego podgrze¬ wania gazów, zawierajace zespól katody, zespól anody, uklad chlodzenia wodnego oraz zabudo¬ wany pomiedzy zespolem katody i anody zespól gazowy, znamienny tym, ze zespól katody (1) skla¬ da sie z trzpieniowej katody (4), pierscienia po¬ dajacego gaz (5) oraz wydluzonego cylindra (6) usytuowanego na potencjale katody (1), a zespól anody (2) stanowia segmenty wieloelektrodowe (7), zas zespól gazowy (3) stanowia sekcje dozujace (8) skladajace sie z elementów nosnych (9), izoluja¬ cych (10) i formujacych wyplyw gazu (11). PZET Kosizaliin D-2084 105 egz. A-4 Cena 45 tzl PL