RU201278U1 - Microwave plasma torch with heating of sprayed viscous oil - Google Patents
Microwave plasma torch with heating of sprayed viscous oil Download PDFInfo
- Publication number
- RU201278U1 RU201278U1 RU2020131290U RU2020131290U RU201278U1 RU 201278 U1 RU201278 U1 RU 201278U1 RU 2020131290 U RU2020131290 U RU 2020131290U RU 2020131290 U RU2020131290 U RU 2020131290U RU 201278 U1 RU201278 U1 RU 201278U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- discharge chamber
- swirler
- supply unit
- built
- waveguide
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
Предлагаемая полезная модель относится к области электротехники, а именно к плазмотронам, в которых плазму получают путем воздействия СВЧ-поля на газовый поток. Может найти применение в плазменной технологии машиностроения, в химико-технологических процессах, а также для определения дисперсных характеристик аэрозоля различной вязкости в широком диапазоне размеров частиц.СВЧ-плазмотрон, содержащий волновод с вводом энергии, цилиндрическую разрядную камеру, закрепленную в волноводе перпендикулярно его широкой стенке, завихритель, крепящийся на одном торце разрядной камеры, выходное сопло, встроенное в завихритель и находящееся в противоположной части разрядной камеры, узел подачи золя, в узел подачи золя для снижения вязкости распыляемого масла встроен электронагреватель, через который проходит игла, распыляющая вязкое масло.Технический эффект - увеличение эффективности испарения капель аэрозоля.The proposed utility model relates to the field of electrical engineering, namely to plasmatrons, in which plasma is obtained by the action of a microwave field on a gas flow. It can find application in plasma technology of mechanical engineering, in chemical-technological processes, as well as for determining the disperse characteristics of aerosols of various viscosities in a wide range of particle sizes. , a swirler attached to one end of the discharge chamber, an outlet nozzle built into the swirler and located in the opposite part of the discharge chamber, a sol supply unit, an electric heater is built into the sol supply unit to reduce the viscosity of the sprayed oil, through which a needle passes through which sprays a viscous oil. effect - increasing the efficiency of evaporation of aerosol droplets.
Description
Предлагаемая полезная модель относится к области электротехники, а именно к плазмотронам, в которых плазму получают путем воздействия СВЧ-поля на газовый поток. Может найти применение в плазменной технологии машиностроения, в химико-технологических процессах, а также для определения дисперсных характеристик аэрозоля различной вязкости в широком диапазоне размеров частиц.The proposed utility model relates to the field of electrical engineering, namely to plasmatrons, in which plasma is obtained by the action of a microwave field on a gas flow. It can find application in plasma engineering technology, in chemical-technological processes, as well as for determining the disperse characteristics of aerosols of various viscosities in a wide range of particle sizes.
Известен СВЧ-плазмотрон /Патент РФ № 2718715, H05H 1/26, H05H 1/46, опубликован 14.04.2020/, содержащий СВЧ-генератор, соединенный через магистральный прямоугольный волновод с плазмотроном волноводного типа на волне Н10, который содержит прямоугольный волновод плазмотрона и диэлектрическую разрядную трубку, расположенную перпендикулярно широкой стенке этого волновода и проходящую через его середину, а также подсоединяемую к ней разрядную камеру. Устройство снабжено вторым дополнительным волноводом.Known microwave plasmatron / RF Patent No. 2718715,
Известен плазмотрон /Патент РФ № 2639140, H05H 1/24, опубликован 20.12.2017/, включающий коаксиально расположенные конденсаторные пластины, между которыми расположены излучатель и по меньшей мере пара выполненных из пористого проницаемого керамического (фаянсового) состава для подачи кислорода и водорода труб, изолированных диэлектрическим огнеупорным составом, причем кислород и водород по трубам подается в камеру смешивания, после чего в разрядной камере происходит пробой смеси с образованием водяной плазмы, которая, дополнительно ускоряясь электромагнитным полем излучателя, линейно излучается в пространство.Known plasmatron / RF Patent No. 2639140,
Известен /Патент РФ № 2082284, кл. Н05В 7/18, Н05Н 1/46, H01J 37/32, 1997/, содержащий волновод, по которому подастся СВЧ-мощность, цилиндрическую разрядную камеру, выполненную из кварца, которая проходит через волновод в широкой стенке, завихритель, расположенный в нижней части разрядной камеры. Завихритель имеет ввод тангенциальной подачи воздуха. В завихритель встроено выхлопное сопло выходное, которое расположено в нижней части разрядной камеры, как и завихритель. В верхней части разрядной камеры находится узел подачи аэрозоля - мелкодисперсного порошка или распыленной жидкости.Known / RF Patent No. 2082284, class. Н05В 7/18, Н05Н 1/46, H01J 37/32, 1997 / containing a waveguide through which microwave power is supplied, a cylindrical discharge chamber made of quartz, which passes through a waveguide in a wide wall, a swirler located in the lower part discharge chamber. The swirler has a tangential air inlet. An outlet exhaust nozzle is built into the swirler, which is located in the lower part of the discharge chamber, like the swirler. In the upper part of the discharge chamber there is an aerosol supply unit - fine powder or atomized liquid.
Ближайшим аналогом является СВЧ-плазмотрон /Патент РФ на ПМ № 117054, H05B7/18, H05H1/00, опубликован 10.06.2012/, содержащий волновод с вводом энергии, цилиндрическую разрядную камеру, закрепленную в волноводе перпендикулярно его широкой стенке, завихритель, расположенный в нижней части разрядной камеры, узел подачи аэрозоля пробы, выходное сопло, встроенное в завихритель и находящееся в нижней части разрядной камеры, в узел подачи аэрозоля пробы установлено цилиндрическое плохо обтекаемое тело (зонд) в виде полого цилиндра диаметром меньшим диаметра выхлопного сопла, выполненное из термостойкого диэлектрика.The closest analogue is a microwave plasmatron / RF Patent for PM No. 117054, H05B7 / 18, H05H1 / 00, published 10.06.2012 / containing a waveguide with energy input, a cylindrical discharge chamber fixed in the waveguide perpendicular to its wide wall, a swirler located in the lower part of the discharge chamber, the sample aerosol supply unit, the outlet nozzle built into the swirler and located in the lower part of the discharge chamber, a cylindrical bluff body (probe) in the form of a hollow cylinder with a diameter smaller than the diameter of the exhaust nozzle made of heat-resistant dielectric.
Недостатком известных устройств является то, что при распылении масел с высокой вязкостью размер капель в аэрозоле увеличивается, а в горелке крупные капли плохо испаряются, при этом снижается уровень аналитического сигнала и засоряется горелка остатками несгоревших капель масла.The disadvantage of the known devices is that when spraying oils with high viscosity, the size of the droplets in the aerosol increases, and in the burner, large droplets evaporate poorly, while the level of the analytical signal decreases and the burner becomes clogged with the remnants of unburned oil droplets.
Задачей предполагаемой полезной модели является изменение конструкции узла ввода распыляемой пробы масла с целью увеличение эффективности испарения капель аэрозоля, вводимого в плазменную горелку, за счет уменьшения размеров капель масла, путем нагрева распыляемого масла в выхлопной (распыляющей игле ультразвукового распылителя. The objective of the proposed utility model is to change the design of the unit for the injection of a sprayed oil sample in order to increase the efficiency of evaporation of aerosol droplets introduced into the plasma burner by reducing the size of oil droplets by heating the sprayed oil in the exhaust (spray needle of an ultrasonic atomizer).
Поставленная задача достигается тем, что в СВЧ-плазмотроне, содержащем волновод с вводом энергии, цилиндрическую разрядную камеру, закрепленную в волноводе перпендикулярно его широкой стенке, завихритель, закрепленный на торце цилиндрической разрядной камере, выходное сопло, встроенное в завихритель, и узел подачи аэрозоля, который крепится к противоположному торцу разрядной камеры, к узлу подачи аэрозоля крепится нагреватель, представляющий собой корпус, в котором крепится алундовая трубка с намотанной на нее спиралью из нихрома, а распыляющая игла ультразвукового распылителя при работе вставляется в плазменную горелку, проходя через нагреватель. При этом игла нагревается и, соответственно, нагревается находящееся в ней масло.The task is achieved by the fact that in a microwave plasmatron containing a waveguide with energy input, a cylindrical discharge chamber fixed in the waveguide perpendicular to its wide wall, a swirler fixed at the end of the cylindrical discharge chamber, an outlet nozzle built into the swirler, and an aerosol supply unit, which is attached to the opposite end of the discharge chamber, a heater is attached to the aerosol supply unit, which is a housing in which an alundum tube with a nichrome spiral wound around it is attached, and the spray needle of the ultrasonic atomizer is inserted into the plasma torch during operation, passing through the heater. This heats up the needle and, accordingly, heats up the oil in it.
Эффективность работы блока СВЧ-плазмотрон - ультразвуковой распылитель зависит от размера капель аэрозоля, который определяется вязкостью анализируемой жидкости, зависящей от ее температуры. The efficiency of the unit microwave plasmatron - ultrasonic nebulizer depends on the size of aerosol droplets, which is determined by the viscosity of the analyzed liquid, depending on its temperature.
Схема предлагаемого устройства показана на Фиг.1.The scheme of the proposed device is shown in Fig. 1.
СВЧ плазмотрон содержит цилиндрическую разрядную камеру 1, выполненную из цилиндрической кварцевой трубки, к которой крепится завихритель 2 с выхлопной трубкой 3, волновод 4, на противоположной стороне кварцевой трубки крепится узел подачи аэрозоля 5, с встроенным электрическим нагревателем 6, представляющий собой корпус, в котором крепится алундовая трубка 7 с намотанной на нее спиралью из нихрома 8. При работе распыляющая игла 9 ультразвукового распылителя 10 вставляется узел ввода золя проходя через электронагреватель 6, при этом она нагревается и передает тепло маслу, проходящему через распыляющую трубку.The microwave plasmatron contains a
Устройство работает следующим образом: The device works as follows:
Предлагаемое устройство предназначено для испарения и атомизации металлических частиц, находящихся в анализируемой пробе. The proposed device is intended for the evaporation and atomization of metal particles in the analyzed sample.
Перед подачей пробы в СВЧ-плазмотрон включается электронагреватель 6, игла распылителя 9 через алундовую трубку нагревателя вставляется в узел ввода аэрозоля 5 и подается анализируемое масло, к моменту подхода масла к распыляющему торцу иглы 9, нагретой до температуры 100 – 200 0С, масло нагревается. При этом значительно снижается вязкость масла, и оно легко распыляется, превращаясь в аэрозоль с малым размером капель, которые стабилизируются в центральной области плазмы, мгновенно испаряются и не выбрасываются на стенки.Before the sample is fed into the microwave plasmatron, the
Температура нагрева иглы для каждого типа масла подбирается экспериментально.The heating temperature of the needle for each type of oil is selected experimentally.
СВЧ-мощность, подаваемая по волноводу 4, поддерживает СВЧ-разряд атмосферного давления в разрядной камере - 1, образованной цилиндрической кварцевой трубкой с завихрителем 2, выходным соплом 3 и узлом подачи аэрозоля 5. Плазмообразующий газ подается через патрубки завихрителя 2 и, нагревшись в СВЧ-поле, выходит в выходное сопло 3.The microwave power supplied through the
Технический результат - увеличение эффективности испарения капель аэрозоля.The technical result is an increase in the efficiency of evaporation of aerosol droplets.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020131290U RU201278U1 (en) | 2020-09-23 | 2020-09-23 | Microwave plasma torch with heating of sprayed viscous oil |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020131290U RU201278U1 (en) | 2020-09-23 | 2020-09-23 | Microwave plasma torch with heating of sprayed viscous oil |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU201278U1 true RU201278U1 (en) | 2020-12-08 |
Family
ID=73727598
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020131290U RU201278U1 (en) | 2020-09-23 | 2020-09-23 | Microwave plasma torch with heating of sprayed viscous oil |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU201278U1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2082284C1 (en) * | 1994-12-27 | 1997-06-20 | Научно-исследовательский институт прикладной физики при Иркутском государственном университете | Microwave cyclone-type plasma gun |
RU117054U1 (en) * | 2011-11-21 | 2012-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный университет" | Microwave plazmotron |
RU187161U1 (en) * | 2018-12-29 | 2019-02-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") | Ultrasonic atomizer |
-
2020
- 2020-09-23 RU RU2020131290U patent/RU201278U1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2082284C1 (en) * | 1994-12-27 | 1997-06-20 | Научно-исследовательский институт прикладной физики при Иркутском государственном университете | Microwave cyclone-type plasma gun |
RU117054U1 (en) * | 2011-11-21 | 2012-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный университет" | Microwave plazmotron |
RU187161U1 (en) * | 2018-12-29 | 2019-02-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") | Ultrasonic atomizer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5973289A (en) | Microwave-driven plasma spraying apparatus and method for spraying | |
RU2569861C2 (en) | System of plasma transferred wire arc thermal spraying | |
CN107218623B (en) | A kind of sliding arc auxiliary combustion equipment generating atmospheric non-equilibrium plasma | |
US20070007257A1 (en) | Microwave plasma burner | |
CA2385324A1 (en) | Liquid atomization methods and devices | |
JP2017524628A (en) | Method for densifying and spheronizing solid material and solution precursor droplets of material using plasma | |
KR20040105788A (en) | Apparatus and method for preparing and delivering fuel | |
CN103900107A (en) | Dual-fuel nozzle for plasma and gas-assisted atomization burning | |
RU201278U1 (en) | Microwave plasma torch with heating of sprayed viscous oil | |
KR101810831B1 (en) | an eletric heating element for nozzled spray droplet and the liquid fuel spraying and mixing device uisng both multistage-perforated heating plate and an eletric heating element | |
KR101501260B1 (en) | Evaporator and burner using the same | |
CN112963273B (en) | Self-air-entraining kerosene pre-combustion cracking activation device and method for concave cavity flame stabilizer | |
CN112004304B (en) | Corona composite dielectric barrier discharge plasma jet generating device | |
RU117054U1 (en) | Microwave plazmotron | |
CN109868160A (en) | Plasma nozzle, gasification furnace and gasification process for coal water slurry gasification | |
RU2082284C1 (en) | Microwave cyclone-type plasma gun | |
SU1094569A1 (en) | High-frequency flame plasma generator for heating dispersed material | |
RU2672961C2 (en) | Electric arc plasmotron | |
RU2153781C1 (en) | Microwave plasma generator | |
RU2601396C1 (en) | Electrostatic burner for burning liquid fuels in furnace of power boilers | |
JP2794903B2 (en) | Atomic absorption spectrometer atomizer | |
CN215453370U (en) | Normal-pressure jet-type microwave plasma cleaning equipment capable of being started instantly | |
KR102424988B1 (en) | Method for controlling plasma spray device | |
RU2357150C1 (en) | Acoustic liquid fuel atomiser | |
RU2041039C1 (en) | Steam-and-water plasmotron |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB9K | Licence granted or registered (utility model) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20211110 Effective date: 20211110 |