Pierwszenstwo: Opublikowano: 15.XI.1971 64018 KI. 49 h, 9/06 MKP B 23 k, 9/06 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Wojciech Brzozowski, Janusz Reda Wlasciciel patentu: Instytut Badan Jadrowych, Warszawa (Polska) Plazmotron lukowy Przedmiotem wynalazku jest ulepszenie plazmo¬ tronu lukowego wedlug patentu Nr 49407.Obecnie produkowane plazmotrony, generatory plazmy, sa przystosowane do scisle okreslonych za¬ stosowan technologicznych jak np.: ciecie metali kolorowych i stali stopowych, napylanie warstw ochronnych z materialów trudno topliwych, topie¬ nie materialów o wysokiej temperaturze topnienia itd.Rozróznia sie ogólnie cztery zasadnicze grupy plaz- motronów, generatorów plazmowych, w zaleznosci od sposobu doprowadzania gazu roboczego oraz ro¬ dzaju konfiguracji zastosowanego luku, a miano¬ wicie: a) luk wewnetrzny, przeplyw osiowy; b) luk zewnetrzny, przeplyw osiowy; c) luk wewnetrzny, przeplyw wirowy; d) luk zewnetrzny, przeplyw wi¬ rowy.Obecnie, plazmotrony pracujace wedlug jednej z podanych powyzej zasad wymagaja specjalnej konstrukcji, która na ogól nie moze byc wykorzysta¬ na przy zmianie jednej zasady na inna. Szczególnie dotyczy to zmiany sposobu doprowadzania gazu ro¬ boczego, przeplyw osiowy lub wirowy, oraz zmiany gazu roboczego np.: argonu na azot, wodór lub hel, czy argonu na mieszanke argon-azot, argon-wodór lub azot-wodór.Dysze plazmotronów konstruowanych i wykony¬ wanych obecnie, zwlaszcza dla duzych srednic ka¬ nalów przeplywowych i duzych mocy, rzedu 100 i wiecej kW, posiadaja odpowiednie uzebrowania 25 30 czesci chlodzonych woda. Zwykle sa to zebra po¬ dluzne lub poprzeczne w stosunku do osi dyszy.Zebra usytuowane podluznie daja stosunkowo nie¬ wielka powierzchnie odbioru ciepla. Natomiast w przypadku poprzecznego usytuowania zeber oraz przy znacznych dlugosciach dysz wymagane jest do¬ datkowe doprowadzenie badz odprowadzenie wody chlodzacej oddzielnym przewodem zewnetrznym co jest bardzo klopotliwe dla operatora zwlaszcza przy napylaniu przy pomocy plazmotronu recznego.Celem wynalazku jest zbudowanie plazmotronu bez powyzszych wad. Cel ten zostal osiagniety przez wykonanie plazmotronu zaopatrzonego w wymien¬ ne wkladki usytuowane w komorze gazowej korpu¬ su plazmotronu, przy czym przy jednej wkladce gaz roboczy doprowadzony jest stycznie do komo¬ ry gazowej, tworzac przeplyw wirowy, a przy dru¬ giej równolegle do^ osi palnika tworzac przeplyw osiowy.Plazmotron wyposazony w wymienne wkladki oraz w pierscien umozliwiajacy osiowe doprowadze¬ nie gazu roboczego — zapewnia prawidlowa eksploa¬ tacje dla obu stosowanych konfiguracji luku oraz wszelkich gazów roboczych niezaleznie od sposobu przeplywu tych gazów przez dysze plazmotronu.Zastosowanie srubowego zebra chlodzacego dysze z przegroda podluzna umozliwia uzyskanie inten¬ sywnego chlodzenia dyszy przy pomocy wody do¬ prowadzanej i odprowadzanej przez korpus plaz- 6401864018 3 4 motronu bez jakichkolwiek dodatkowych przewo¬ dów zewnetrznych.Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia plazmotron w przekroju podluznym, przy czym lewa polowa przekroju przedstawia plaz¬ motron o przeplywie osiowym, a prawa o przeply¬ wie wirowym, fig. 2 — widok pionowy z przekrojem miejscowym przez komore gazowa wzdluz linii B—B zaznaczonej na fig. 3 przy czym lewa czesc prze¬ kroju przedstawia styczne doprowadzenie gazu, a prawa doprowadzenie osiowe, fig. 3 — przekrój poprzeczny wzdluz linii A—A zaznaczonej na fig. 2, fig. 4 — dysze gazowa w widoku od czola.Gaz roboczy doprowadzany jest do plazmotronu przewodem 1, którym doplywa do zamontowanej na wysokosci zaokraglenia katody 2, gazowej dyszy 3, zakonczonej prostokatna szczelina 3' usytuowana stycznie do obwodu sciany wkladki 4, gazowej ko¬ mory 5, przy czym dluzszy bok tej szczeliny usytuo¬ wany jest w plaszczyznie prostopadlej do osi komo¬ ry gazowej. Os ta stanowi jednoczesnie os plazmo¬ tronu. Opisane powyzej doprowadzenie wytwarza przeplyw wirowy gazu roboczego w dyszy plazmo¬ tronu. W przypadku wymaganego przeplywu osio¬ wego nalezy wyjac wkladke 4 i zamontowac wklad¬ ke 6, doprowadzajac tym razem gaz roboczy prze¬ wodem 7. Woda chlodzaca doprowadzana jest przez koncówke 8 i rurke 9 do wnetrza korpusu katody 2, a nastepnie poprzez wyciecie 10 w koncówce 8 wply¬ wa do kanalu 11 korpusu 12 plazmotronu. Z kanalu- 11 woda chlodzaca wplywa do korpusu 13 dyszy 14, która omywajac srubowym kanalem 15 przeplywa do kanalu 16 korpusu plazmotronu, a nastepnie wy- N dostaje sie z korpusu 12 plazmotronu przez kon¬ cówke 17. PL PLPriority: Published: 15.XI.1971 64018 IC. 49 h, 9/06 MKP B 23 k, 9/06 UKD Inventors of the invention: Wojciech Brzozowski, Janusz Reda Patent owner: Institute for Nuclear Research, Warsaw (Poland) Arc plasmatron The subject of the invention is the improvement of the arc plasmatron according to patent No. 49407. produced plasmatrons, plasma generators, are adapted to strictly defined technological applications, such as: cutting non-ferrous metals and alloy steels, sputtering protective layers from non-fusible materials, melting materials with high melting point, etc. There are generally four main groups plasmatrons, plasma generators, depending on the method of supplying the working gas and the type of configuration of the applied arc, namely: a) internal gap, axial flow; b) external gap, axial flow; c) internal hatch, eddy flow; d) outer gap, eddy flow. At present, plasmatrons operating according to one of the principles given above require a special design which, in general, cannot be used when changing from one principle to another. This applies especially to the change of the working gas supply method, the axial or swirl flow, and the change of the working gas, e.g. argon to nitrogen, hydrogen or helium, or argon to argon-nitrogen, argon-hydrogen or nitrogen-hydrogen mixtures. and currently performed, especially for large diameters of flow channels and high power, of the order of 100 kW and more, have appropriate ribbing of 25 30 water-cooled parts. Usually these are ribs long or transverse to the die axis. The ribs situated longitudinally give a relatively small heat sink surface. On the other hand, in the case of the transverse location of the ribs and with significant lengths of the nozzles, an additional supply or discharge of cooling water through a separate external pipe is required, which is very troublesome for the operator, especially when sputtering with a manual plasmatron. This aim was achieved by constructing a plasmatron equipped with replaceable inserts located in the gas chamber of the plasmatron body, where at one insert the working gas is fed tangentially to the gas chamber, creating a vortex flow, and at the other one parallel to it. torch axis creating axial flow. Plasmotron equipped with replaceable inserts and a ring enabling axial supply of working gas - ensures correct operation for both used arc configurations and all working gases, regardless of the method of flow of these gases through the plasmatron nozzles. nozzles with a longitudinal baffle make it possible to obtain intensive cooling of the nozzle with the help of water supplied and discharged through the plasma body without any additional external wires. The subject of the invention is illustrated in an example of embodiment in the drawing, in which fig. 1 shows a sectional view of the plasmatron already longitudinally, the left half of the cross-section shows an axial flow plasmatron, and the right one of a swirl flow, Fig. 2 - a vertical view with a local cross-section through the gas chamber along the line B-B marked in Fig. 3, with the left part the cross-section shows the tangential gas supply and the right axial lead, Fig. 3 - a cross-section along the line A-A marked in Fig. 2, Fig. 4 - the gas nozzles in the front view. The working gas is supplied to the plasmatron through the conduit 1, which it flows to the gas nozzle 3 mounted at the height of the cathode 2, ending with a rectangular slot 3 'located tangentially to the perimeter of the wall of the insert 4, of the gas chamber 5, the longer side of this slot being situated in a plane perpendicular to the axis of the chamber gas rice. This axis is also the axis of the plasmatron. The feed described above produces a swirling flow of working gas in the plasmatron nozzle. In the case of the required axial flow, remove the insert 4 and install the insert 6, this time supplying the working gas through the pipe 7. Cooling water is led through the tip 8 and the pipe 9 to the inside of the cathode body 2 and then through the cutout 10 end 8 flows into channel 11 of plasmatron body 12. From the channel 11, cooling water flows into the body 13 of the nozzle 14, which flows through the screw channel 15 into channel 16 of the plasmatron body, and then from the plasmatron body 12 through the end 17. EN EN