PL49407B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 15.Y.1965 49407 KI. 21 h, 30/02 MKP UKD "«*o ^ernowegoj Wspóltwórcy wynalazku: doc. dr inz. Wojciech Brzozowski, mgr inz. Ja¬ nusz Reda Wlasciciel patentu: Instytut Badan Jadrowych, Swierk (Polska) Plazmotron azotowy Plazmotrony azotowe, dzieki zmacanej pojemnosci cieplnej azotu, stanowia generatory plazmy o du¬ zej mocy. W zaleznosci od sposobu ich pracy: z lu¬ kiem wewnetrznym — nierozdzielonyin, albo z lu¬ kiem zewnetrznym — rozdzielonym osiaga sie w nich temperature rzedu 10.000 lub 20.000°C. Slu¬ za one glójwriie do celów metalurgicznych, do cie¬ cia metali, natryskiwania szczególnie trudmotopli- wymi proszkami oraz do analizy i syntezy che¬ micznej.Nowoczesne plazmotrony pracuja na zasadzie wirowego przeplywu gazu, co umozliwia osiagnie¬ cie wiekszej stabilnosci strumienia plazmy niz dawiniej stosowanych pttazmotronach o przeplywie osiowym. Znane plazmotrony charakteryzuja sie skomplikowana budowa i posiadaja zwylkle wbudo¬ wana miedzy anode i katode wkladke ceramiczna z wykonanymi w niej kanalikami zawirowujacymi gaz. Trudno jest zamontowac te wkladki szczelnie, ponadto wystepuja w mich czesto pejkniecia na sku¬ tek zachodzacych gwaltownych zmian temperatury.Katoda znanych plazmotronów sklada sie z kor¬ pusu, zwykle miedzianego, którego zakonczenie etanowi oprawke wkladki wolframowej. Katoda ta jest chlodzona wewnatrz woda, przy czym osa¬ dzenie jej zakonczenia na ceramicznej wkladce uniemozliiwia dodatkowe chlodzenie doprowadzo¬ nym gazem oprawki z wkladka wolframowa. Wy¬ wiera to ujemny wlplyw na czas zuzyicia katody.Kanaly zawirowujace gaz znajdujace sie we wklad- 10 15 20 30 ce ceramicznej posiadaja stosunkowo znaczny prze¬ krój, co powoduje zwiejkszenie natezenia przeplywu gazu i trudnosci w osiagniejciu wysokiej tempera¬ tury plazmy. iPoza tym kanaly zawirowujace o przekroju owalnym lub okraglym uniemozliwiaja uzyskanie róiwnomiernego przeplywu Wirowego gazu i równo¬ miernego rozkladu cisnienia, co w nastepstwie po¬ woduje szkodliwy zaplon plazmotronu w miejscach o zmniejszonym cisnieniu, wystepujacych nie w osi katody.Plazmotron wedlug wynalazku nie posiada wy¬ zej wymienionych wad, jest prosty w konstrukcji i malo narazony na zuzycie. Ruch wirowy wtlacza¬ nego azotu osiagniety zostal dziejki zastosowaniu metalowej szczelinowej dylszy gazowej zamontowa¬ nej stycznie do komory gazowej plazmotronu. Sta¬ nowiaca zakonczenie dyszy prostokatna szczelina wytwarza pozioma wstege azotu usytuowana w plaszczyznie prostopadlej do osi przeplywu ga¬ zu, dizieki czemu uzyskuje sie ojpltyimalme warunki aerodynamiczne przejplyjwiu o maksimum podcis¬ nienia wzdluz osi wkladki wolframowej.Zapewnia to prawidlowy zaplon pilazmotronu ze srodka wkladki wolframowej. Metalowa dysza i wykonana w niej szczelina posiada rozmiary mniejsze niz jest to mozliwe w przypadku dyszy z tworzyiwa ceramicznego, dzieki czemu osiaga sie w niej zmniejszone natezenie przeplywu i w na- 4940749407 3 stepstwie tego wyzsza temperature plazmy przy niezmienionych parametrach elektrycznych. Osiag¬ niete zmniejszenie naitezenia przeplywu umozliwia równiez zastosowanie tej samej dyszy plazmotronu do pracy z lukiem zarówno wewnetrznym jak i zew¬ netrznym.Konstrukcje plazmo'tronu i sposób jego dzialania obrazuje rysunek, na którym fig. 1 przedstawia plazmdtron w przekroju podluznymi, fig. 2 — w przekroju poprzecznym wzdluz linii A—A na fig. 1. Fig. 3 — przedstawia dysze gazowa w kie¬ runku D w widoku od czola, a fig. 4 — polaczenie wodne w korpusie dys:zy w przekroju wzdluz linii C—B na fig. 2.S — przedstawia zasilacz pradu stalego, R — opór elektryczny, M — anode zewnetrzna, Zi i Z2 — zwory. Przy pracy plazmotronu z lukiem wewnetrz¬ nym zwora Zi znajduje sie w polozeniu poziomym, a zwora Z2 jest odemknieta. Przy pracy z lukiem zewnetrznym zwora Zi znajduje sie w polozeniu pionowym, a zwora Z2 jest zamknieta.Azot doprowadzony jest do plazmotronu rurka 1, która doplywa do zamontowanej na w7ysokosci za¬ okraglenia oprawki 5 katody gaziowej dyszy 2, 'za¬ konczonej prostokatna szczelina 2' usytuowanej stycznie do obwodu sciany gazowej komory 3, przy czym dluzsze boki itej szczeliny, usytuowane sa prostopadle do osi przeplyjwu gazu. W komorze 3 znajduje 'sie wolframowa wkladka 4 wlutowana w miedziana oprawke 5. Styczne doprowadzenie azotu pod cisnieniem 6—7 atim powoduje wytwo¬ rzenie sie przeplywu wirowego w przestrzeni mie¬ dzy stozkowym zakonczeniem komory 3 i znajdu¬ jacej sie w niej zaokraglona, stozkowa oprawka 5.Woda ohlodzaca doprowadzona jest przewodem 6, wewnatrz którego znajduje sie kabel elektryczny 7.Przewód 6 zakonczony jest koncówka gwintowana 8, w która wlutowany jest kabel 7. Koncówka 8 przewodu 6 wkrecona jest w korpus katody 9 za¬ konczony rurka 10 doprowadzajaca wode do wne¬ trza oprawki 5. Korpus 9 katody wraz z przewo¬ dem 6 polaczony jest z gniazdem 11 katody za po¬ moca nakretki 12. Woda po (wyjsciu z oprawki 5 przeplywa poprzez przekladke 13 izolacyjna do korpusu 14 dyszy glównej (anody). Woda przeply¬ wajaca przez korpus omywa glówna dysze 15 plaz- 5 motironu, po czym wplywa do rurki 16, a nastep¬ nie przez gwintowana koncówlke 17 do przewodu 18 odprowadzajacego wode na zewnatrz.Wewnatrz przewodu znajduje sie kabel elektrycz¬ ny 19 wlutowany do koncówiki 17. iGlóIwna dysza io plazmoitronu docisnieta jest do korpusu nakretka 20 i uszczelniona dwiema uszczelkami gumowymi 21. Zespól katody uszczelniony jest dwiema uszczel¬ kami 22.Korpus 14 glównej dyszy oddzielony jest od 15 gniazda 11 katody przekladka 13. Rurka 1 dopro¬ wadzajaca azot oraz przewód wodny 16 przechodza przez plytke 23, w która oklejone sa trzy rurki 24, 25 i 26. Izolacyjna Wkladka 13 oslonieta jest wklejona w 'nia plytka mosiezna niklowana 27, 20 która zabezpiecza ja przed promieniowaniem luku elektrycznego.Plazmotron wyposazony jest iw obudowe, która sklada sie z oslony 28 korpusu glównego dyszy, stozkowego pierscienia 29, oslony przewodów zasi- 25 lajacych 30 i wklejonej wewnatrz obudowy wklad¬ ki izolacyjnej 31. 30 PL

Claims (2)

1. Zastrzezenie patentowe Plazmotron azotowy, zwlaszcza do ciecia metali, pracujacy na zasadzie wirowego przeplywu azotu, przy czym azot doprowadzany jest stycznie do cbwodu sciany gazowej komory, a przeplywajac 35 wzdluz oprawki katody i stozkowego zakonczenia gazowej komory stwarza wir o stopniowo zmniej¬ szajacym sie promieniu obwodu zawirowania, zna¬ mienny tym, ze w 'korpusie (14) glównej dyszy (15) na wysokosci zaokraglenia oprawki (5) katody, po- 40 siada zamontowana metalowa dysze (2) o prosto¬ katnej szczelinie (2'), której dluzsze boki usytuowa¬ ne sa prostopadle do osi przeplywu gazu.49407 Rai49407 Fig.3 Rg.

2. Fig. 4 Z.G. „Ruch" W-wa, zam. 114-65 naklad 400 egz. BIBLI#T«K a PL