Opublikowano: 1.XII.1966 52185 KI 21 h, 30/02 MKP &«54»-~ UKD ersuoTfc^' D^«S°l Twórca wynalazku: inz. Edmund Fuksiewicz Wlasciciel patentu: Instytut Badan Jadrowych, Warszawa (Polska) Lukowy palnik plazmowy Przedmiotem wynalazku jest lukowy palnik plaz¬ mowy praciu stalego zwany plazmotronem, prze¬ znaczony w szczególnosci do ciecia róznych ma¬ terialów, zwlaszcza metali za pomoca strumienia plazmy z dowolnego gazu.Jak wiadomo, znane palniki plazmowe skladaja sie zasadniczo z dwu elektrod, a mianowicie kato¬ dy i anody umocowanych, w specjalnymi korpusie stanowiacym obudowe palnika. Palniki te dzialaja w ten sposób, ze w luk elektryczny wytworzony pomiedzy wspomnianymi elektrodami podaje sie pod cisnieniem gaz, który pod wplywem wysokiej temperatury luku zamienia sie w strumien plazmy stanowiacej czynnik tnacy.W rozwiazaniach konstrukcyjnych palników, ka¬ toda zamocowana jest w specjalnej obsadzie, zas ta ostatnia na podluznym rdzeniu. Anode stanowi metalowa dysza.Z uwagi na wysoka temperature plazmy, czesci skladowe palnika, w szczególnosci katoda wraz z jej obsada oraz anoda wymagaja intensywnego chlodzenia. Wskutek jednoczesnej koniecznosci elektrycznego odizolowania obu elektrod od siebie, w znanych rozwiazaniach konstrukcyjnych chlo¬ dzenie realizowano jednym obiegiem medium chlo¬ dzacego stosujac do tego zewnetrzne przewody cie¬ czowe wykonane z materialu izolacyjnego.Taki.system chlodzenia wykazuje jednak te nie¬ dogodnosc, ze wymaga Wbudowania specjalnych krócców doprowadzajacych i odprowadzajacych 10 15 20 25 30 medium chlodzace co w konsekwencji powoduje komplikacje w konsitrukcji palnika i jego eksplo¬ atacji.Z drugiej strony, wobec faktu, ze palnik plazmo¬ wy zawiera w korpusie stanowiacym jego obudowe zewnetrzna szereg elementów wymiennych, wy¬ stepowaly w znanych palnikach trudnosci w uizyjs^ kaniu wymaganej izolacji elektrycznej, jak i wlas¬ ciwej szczelnosci w ukladzie obiegu medium chlo¬ dzacego.Celem wynalazku bylo zbudowanie, takiego pal¬ nika, który bylby pozbawiony zarówno wyzej wy¬ mienionych niedogodnosci wynikajacych z syste¬ mu chlodzenia, jak równiiez zapewniajacego wy¬ magana izolacje elektryczna elektrod oraz szczel¬ nosc w ukladzie obiegu medium chlodzacego.Cel ten spelnia palnik wedlug wynalazku, skla¬ dajacy sie podobnie jak znane palniki z korpusu i umocowanych w nim wszystkich czesci sklado¬ wych, w szczególnosci rdzenia z posrednio poprzez cbudowe zamocowana katoda oraz anody, majacej postac dyszy. W celu blizszego zilustrowania, pal¬ nik stanowiacy przedmiot wynalazku zostal przed¬ stawiony schematycznie na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia palnik w przekroju podluznym z wyeksponowanym ukladem chlodzacym, fig. 2 palnik w innym przekroju podluznym z uwidocznie¬ niem drogi przeplywu gazu, zas fig. 3 i fig. 4 przed¬ stawiaja szczelne zlacza obudowy katody z rdze¬ niem palnika. 52185\ 3 52185 4 Palnik wedlug wynalazku wyróznia sie tym, ze jego rdzen 1 zamocowany jest w korpusie 5 na sta¬ le szczelnym zlaczem za pomoca warstwy 15 lanej zywicy syntetycznej, przy czym wymienna obu¬ dowa 3 katody 14 jest osiowo docisnieta do rdze¬ nia 1, np. za pomoca nakretki 16, poprzez prze¬ kladke izolacyjna 11, piescien 9 i wymienna dy¬ sze 6 stanowiaca anode.Korzystnie jest, jezeli obudowa 3 katody posiada stozkowe gniazdo tworzace z zakonczeniem rdze¬ nia I zlacze stozkowe. Obudowa ta moze byc po¬ laczona z:rdzeniem takze w inny sposób. Moze ona mianowicie posiadac zakonczenie cylindryczne z prostopadla plaszczyzna styku, wchodzace w od¬ powiednio dopasowane gniazdo rdzenia 1, co stano¬ wi zlacze, które zaopatrzone jest w tym przypadku w pierscien samousziczelniajacy 17 typu „O" Konstrukcja palnika wedlug wynalazku, Obieg medium chlodzacego i droga przeplywu gazu poda¬ ne sa szczególowiej tytulem przykladu ponizej.Woda chlodzaca doprowadzana jeist do palnika przez otwór osiowy w rdzeniu 1, a nastepnie poprzez rurke 2 naplywa na korpus 3 katody. Korpus 3 katody uszczelniony jest na rdzeniu 1 przez opisa¬ ne wyzej polaczenie stozkowe lulb uszczelnienia za pomoca pierscienia gumowego stamoaiszczelniajace- go typu „O". Z obudowy 3 katody 14 woda odply¬ wa przestrzenia miedzy rurka 2 a rdzeniem 1 do rurki 4 i przez nia, na nastepnie otworami w kor¬ pusie 5 palnika naplywa na dysze 6 i omywszy ja wyplywa otworem w korpusie i koncówka 7 na ze¬ wnatrz. Dysza stanowiaca anode palnika uszczel¬ niona jest dwoma gumowymi pierscieniami samo- uszozelniajajcyimi typiu „O".Rdzen 1 odizolowany jest elektrycznie od korpu¬ su 5 przez ^wypelnienie przestrzeni miedzy nimi lana zywica,syntetyczna 15. Rurka 4 wykonana jest z materialtr iraolacyjnego. Gaz doprowadzony jest do palnika k;oncówka 10 osadzona podotanie jak koncówka 7 i otworami w korpusie 5 palnika, dalej jest wprowadzany do komory gazowej w pierscie¬ niu 9 ksztaltujacym przeplyw, który poprzez ot¬ worki wywiercone stycznie do jego wewnetrznej powierzchni powoduje zawirowanie tego gazu wprowadzonego nastepnie do przestrzeni miedzy korpusem 3 katody a dysza 6.Gaz moze byc takze wprowadzany osiowo, jezeli wspomniane otworki sa. nachylone wzgledem osi palnika.Palnik rozpoczyna prace po zapaleniu luku elek¬ trycznego miedzy elektrodami, które praktycznie nastepuje po uprzednim uruchomieniu ukladów za¬ silania medium chlodzacym i gazem. PL