RU155325U1

RU155325U1 - PLANT FOR PLASMA ELECTRIC ARC CLEANING

Info

Publication number: RU155325U1
Application number: RU2015116404/07U
Authority: RU
Inventors: Владимир Александрович Галкин; Юрий Александрович Хаустов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Чайковский"
Priority date: 2015-04-30
Filing date: 2015-04-30
Publication date: 2015-10-10

Abstract

Установка для плазменной электродуговой очистки, содержащая горелку с закрепленными в ее корпусе при помощи резьбы соплом-анодом, катодом в катододержателе, разрядной камерой, патрубком, соединенным со шлангом, подсоединенным к корпусу источнику тока, отличающаяся тем, что в ее корпусе дополнительно расположен полый нагревательный элемент, а в корпусе источника тока размещены гидравлический насос и резервуар для рабочей жидкости с нагревателем.Installation for plasma electric arc cleaning, containing a torch with an anode nozzle, a cathode in the cathode holder, a discharge chamber, a nozzle connected to a hose connected to the housing by a current source, characterized in that a hollow heating element, and in the body of the current source there is a hydraulic pump and a reservoir for the working fluid with a heater.

Description

Полезная модель относится к генераторам низкотемпературной плазмы - установкам для плазменной электродуговой очистки, в частности, применяющим в качестве рабочего тела пар, для осуществления одного из видов плазменной обработки - термической обработки поверхности материалов, например, плазменной очистки труб и металлоконструкций от различных типов защитных покрытий в цеховых и трассовых условиях.The utility model relates to low-temperature plasma generators - installations for plasma electric arc cleaning, in particular, using steam as a working fluid, for performing one of the types of plasma treatment - heat treatment of the surface of materials, for example, plasma cleaning of pipes and metal structures from various types of protective coatings in workshop and highway conditions.

Существует проблема зачистки изоляции с поверхности магистральных трубопроводов при ремонтных работах, особенно в трассовых условиях. В настоящее время для этих целей используют средства механической зачистки, например, шлифовальные машинки, ручные орудия (скребки, лопаты и пр.), при этом трубу предварительно нагревают.There is a problem of stripping insulation from the surface of trunk pipelines during repair work, especially in highway conditions. Currently, for this purpose, mechanical stripping means are used, for example, grinding machines, hand tools (scrapers, shovels, etc.), while the pipe is preheated.

Известны электродуговые плазменные горелки, используемые, в частности, для удаления краски (патент РФ на изобретение №2278327, F23D 14/38, опубл. 20.06.2006 г., патент США на изобретение №5609777, Н05Н 1/28, опубл. 11.03.1997 г. Горелка содержит средство для парообразования и подачи в разрядную камеру плазмообразующей среды в виде пара жидкого рабочего тела и включает резервуар соосно соединенный с корпусом и заполненный влаговпитывающим материалом. К недостаткам данных горелок можно отнести ограниченный объем резервуара для испаряемой рабочей жидкости, поскольку он находится в ограниченном объеме - внутри горелки. В результате этого оператору необходимо чаще прерывать работу для дозаправки резервуара. Кроме того, подобную плазменную горелку проблематично использовать при температурах окружающего воздуха ниже температуры замерзания рабочей жидкости, т.к. при отрицательных температурах влаговпитывающий материал может замерзнуть, что приводит к прекращению парообразования.Known arc plasma torches used, in particular, for removing paint (RF patent for the invention No. 2278327, F23D 14/38, publ. 06/20/2006, US patent for the invention No. 5609777, H05H 1/28, publ. 11.03. 1997. The burner contains a means for vaporization and feeding into the discharge chamber of a plasma-forming medium in the form of liquid working fluid vapor and includes a reservoir coaxially connected to the housing and filled with moisture-absorbing material. The disadvantages of these burners include the limited volume of the reservoir for the evaporated working fluid, since it is located in a limited volume - inside the burner. As a result, the operator needs to interrupt work more often to refuel the tank. In addition, such a plasma torch is problematic to use at ambient temperatures below the freezing temperature of the working fluid, since at low temperatures moisture-absorbing material may freeze, which leads to the cessation of vaporization.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является патент РФ на изобретение №2334170, Н05Н 1/26, F23D 14/54, опубл. 20.09.2008 г. «Электродуговая плазменная горелка». Она содержит корпус с разрядной камерой и соосно размещенные в корпусе сопло-анод и катод, расположенный в катододержателе, а также гидравлический насос, через патрубок подсоединенный к внешнему источнику рабочей жидкости (резервуару). На корпусе имеется кнопка поджига, служащая для возбуждения дуги. К недостаткам данной электродуговой плазменной горелки следует отнести наличие гидравлического наноса в корпусе горелки, т.к. для нагнетания рабочей жидкости в насос требуется дополнительное устройство для заполнения шланга, подсоединенного к гидравлическому насосу, а также большие габариты и вес горелки. Кроме того, такая конструкция горелки не исключает замерзания рабочей жидкости как в резервуаре, так и в шланге подачи рабочей жидкости к гидравлическому насосу при температурах ниже температуры замерзания рабочей жидкости.The closest technical solution to the proposed is the RF patent for the invention No. 2334170, H05H 1/26, F23D 14/54, publ. September 20, 2008. “Electric arc plasma torch”. It contains a housing with a discharge chamber and a nozzle anode and a cathode coaxially located in the housing located in the cathode holder, as well as a hydraulic pump through a pipe connected to an external source of working fluid (reservoir). On the case there is an ignition button, which serves to excite the arc. The disadvantages of this electric arc plasma torch include the presence of hydraulic sediment in the burner body, as To pump the working fluid into the pump, an additional device is required to fill the hose connected to the hydraulic pump, as well as the large dimensions and weight of the burner. In addition, this design of the burner does not preclude freezing of the working fluid both in the tank and in the hose for supplying the working fluid to the hydraulic pump at temperatures below the freezing temperature of the working fluid.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является создание конструкции установки для плазменной электродуговой очистки, обеспечивающей возможность ее работы при температуре окружающего воздуха ниже температуры замерзания рабочей жидкости и уменьшение массогабаритных характеристик горелки.The technical result of the proposed utility model is the creation of a design for a plasma electric arc cleaning apparatus, which makes it possible to operate at an ambient temperature below the freezing temperature of the working fluid and to reduce the overall dimensions of the burner.

Технический результат достигается тем, что в установке для плазменной электродуговой очистки, содержащей горелку с закрепленными в ее корпусе при помощи резьбы соплом-анодом, катодом в катододержателе, разрядной камерой, патрубком, соединенным со шлангом, подсоединенным к корпусу источнику тока, в ее корпусе дополнительно расположен полый нагревательный элемент, а в корпусе источника тока размещены гидравлический насос, и резервуар для рабочей жидкости с нагревателем.The technical result is achieved by the fact that in the installation for a plasma electric arc cleaning containing a torch with an anode nozzle, a cathode in the cathode holder, a discharge chamber, a nozzle connected to a hose connected to the housing to a current source, in its case additionally a hollow heating element is located, and a hydraulic pump and a reservoir for the working fluid with a heater are located in the housing of the current source.

Сущность технического решения поясняется чертежом.The essence of the technical solution is illustrated by the drawing.

Установка для плазменной электродуговой очистки содержит корпус горелки 1, внутри которого размещены сопло-анод 2, катод 3, в катододержателе 4, полый нагревательный элемент 5, соединенный с патрубком 6 для подачи в горелку рабочей жидкости 7. Между соплом-анодом 2 и катодом 3 расположена разрядная камера 8. На корпусе 1 имеется кнопка 9 поджига, которая посредством проводов (не показаны) связана с корпусом 10 источника тока. Внутри корпуса 10 источника тока расположен резервуар 11 с рабочей жидкостью 7 и гидравлический насос 12. Посредством шланга 13 последний соединен с патрубком 6. Внутри резервуара 11, в свою очередь, имеется нагреватель 14.Installation for plasma electric arc cleaning includes a burner housing 1, inside of which there is a nozzle-anode 2, a cathode 3, in a cathode holder 4, a hollow heating element 5 connected to a nozzle 6 for supplying a working fluid 7 to the burner. Between the nozzle-anode 2 and cathode 3 there is a discharge chamber 8. On the housing 1 there is an ignition button 9, which is connected via wires (not shown) to the housing 10 of the current source. A reservoir 11 with a working fluid 7 and a hydraulic pump 12 are located inside the housing 10 of the current source. By means of a hose 13, the latter is connected to the nozzle 6. Inside the reservoir 11, in turn, there is a heater 14.

Установка для плазменной электродуговой очистки работает следующим образом.Installation for plasma arc cleaning works as follows.

Напряжение от источника тока подается на сопло-анод 2 и катод 3. Между ними нажатием кнопки 9 поджига возбуждается дуга. Рабочая жидкость 7, нагнетаемая гидравлическим насосом 12, подается через шланг 13 и патрубок 6 в полый нагревательный элемент 5. Под воздействием нагревательного элемента 5 рабочая жидкость 7 преобразуется в пар, который через катододержатель 4 поступает в разрядную камеру 8 (в зону между соплом-анодом и катодом), где под воздействием дуги ионизируется и превращается в плазменный факел, выходящий из сопла-анода 2 наружу.The voltage from the current source is supplied to the nozzle anode 2 and cathode 3. An arc is excited between them by pressing the ignition button 9. The working fluid 7, pumped by the hydraulic pump 12, is fed through the hose 13 and pipe 6 to the hollow heating element 5. Under the influence of the heating element 5, the working fluid 7 is converted into steam, which through the cathode holder 4 enters the discharge chamber 8 (in the area between the anode nozzle and the cathode), where, under the influence of an arc, it ionizes and turns into a plasma torch exiting from the anode nozzle 2 to the outside.

Проведенные испытания показали работоспособность конструкции при температурах окружающего воздуха до -20°С.The tests carried out showed the operability of the structure at ambient temperatures up to -20 ° C.

Таким образом, достигнут заявленный технический результат: создана конструкция установки для плазменной электродуговой очистки, обеспечивающая возможность ее работы при температуре окружающего воздуха ниже температуры замерзания рабочей жидкости и уменьшены массогабаритные характеристики горелки.Thus, the claimed technical result is achieved: the design of the installation for plasma electric arc cleaning has been created, providing the possibility of its operation at an ambient temperature below the freezing temperature of the working fluid and the weight and size characteristics of the burner have been reduced.

Claims

Installation for plasma electric arc cleaning, containing a torch with a nozzle-anode fixed to its body by means of a thread, a cathode in the cathode holder, a discharge chamber, a nozzle connected to a hose connected to a power source, characterized in that a hollow heating element is additionally located in its body element, and in the body of the current source there is a hydraulic pump and a reservoir for the working fluid with a heater.