RU2225686C1 - Трехфазный генератор плазмы переменного тока - Google Patents

Трехфазный генератор плазмы переменного тока Download PDF

Info

Publication number
RU2225686C1
RU2225686C1 RU2002124491/06A RU2002124491A RU2225686C1 RU 2225686 C1 RU2225686 C1 RU 2225686C1 RU 2002124491/06 A RU2002124491/06 A RU 2002124491/06A RU 2002124491 A RU2002124491 A RU 2002124491A RU 2225686 C1 RU2225686 C1 RU 2225686C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plasma
electrode
nozzle
electrodes
forming gas
Prior art date
Application number
RU2002124491/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2002124491A (ru
Inventor
Ф.Г. Рутберг
А.А. Сафронов
ев В.Н. Шир
В.Н. Ширяев
Original Assignee
Рутберг Филипп Григорьевич
Сафронов Алексей Анатольевич
Ширяев Василий Николаевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Рутберг Филипп Григорьевич, Сафронов Алексей Анатольевич, Ширяев Василий Николаевич filed Critical Рутберг Филипп Григорьевич
Priority to RU2002124491/06A priority Critical patent/RU2225686C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2225686C1 publication Critical patent/RU2225686C1/ru
Publication of RU2002124491A publication Critical patent/RU2002124491A/ru

Links

Images

Landscapes

  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

Изобретение относится к электротехнике, предназначено для получения низкотемпературной плазмы и может быть использовано в физических экспериментах, плазмохимии, металлургии, а также установках по утилизации токсичных и бытовых отходов. В трехфазном генераторе плазмы переменного тока, включающем электродный блок, в корпусе которого закреплены начальные части трех электродов и плазменный инжектор, и сопловой блок, соединенный с электродным блоком таким образом, что их полости образуют единую электроразрядную камеру, на выходе соплового блока установлено сопло для выхода плазмы, а на входе в электродный блок смонтировано кольцо для подачи плазмообразующего газа. Рабочие части электродов введены в полость соплового блока, при этом в электродном блоке установлено, по меньшей мере, по одному дополнительному кольцу для подачи плазмообразующего газа. Отношение диаметра D рабочей части электрода к диаметру d его начальной части составляет 3≥D/d≥1,1. Технический результат - значительное увеличение зоны взаимодействия электрической дуги, возникающей между электродами, и плазмообразующего газа и повышение тем самым коэффициента полезного действия устройства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к электротехнике, предназначено для получения низкотемпературной плазмы и может быть использовано в физических экспериментах, плазмохимии, металлургии, а также установках по утилизации токсичных и бытовых отходов.
Известен трехфазный генератор плазмы переменного тока, US 4013867. Он содержит корпус, газовую камеру, множество дуговых нагревателей на корпусе и сопло. Однако множество дуговых нагревателей усложняет конструкцию и снижает ее надежность.
Известен также трехфазный генератор плазмы переменного тока, US 5801489, включающий электродный блок, в корпусе которого размещены как начальные, так и рабочие части электродов, а также плазменный инжектор, в частности плазмотрон, который позволяет осуществить ионизацию пространства между электродами; с электродным блоком соединен сопловой блок таким образом, что полости образуют общее пространство - электроразрядную камеру; на выходе соплового блока имеется сопло, через которое выходит генерируемая плазма; на входе в электродный блок имеется кольцо для подачи плазмообразующего газа в электроразрядную камеру.
Данное техническое решение принято за прототип настоящего изобретения.
Недостатком этого устройства является малая зона, в которой осуществляется взаимодействие электрической дуги, возникающей между электродами, и плазмообразующего газа. Это обусловливает низкий коэффициент полезного действия устройства (не выше 60%). Полость сопловой камеры используется только для локализации электрической дуги и не используется для обеспечения взаимодействия электрической дуги с плазмообразующим газом.
В основу настоящего изобретения положено решение задачи значительного увеличения зоны взаимодействия электрической дуги, возникающей между электродами, и плазмообразующего газа и повышение тем самым коэффициента полезного действия устройства.
Согласно изобретению эта задача решается за счет того, что в трехфазном генераторе плазмы переменного тока, включающем электродный блок, в корпусе которого закреплены начальные части трех электродов и плазменный инжектор, и сопловой блок, соединенный с электродным блоком таким образом, что их полости образуют единую электроразрядную камеру, при этом на выходе соплового блока установлено сопло для выхода плазмы, а на входе в электродный блок смонтировано кольцо для подачи плазмообразующего газа, рабочие части электродов введены в полость соплового блока, при этом в электродном блоке установлено, по меньшей мере, по одному дополнительному кольцу для подачи плазмообразующего газа; отношение диаметра D рабочий части электрода к диаметру d его начальной части составляет 3≥D/d≥1,1.
Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящему изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "новизна".
Реализация отличительных признаков изобретения обеспечивает (в совокупности с признаками, указанными в ограничительной части формулы изобретения) важное принципиально новое свойство объекта: в процесс взаимодействия электрической дуги и плазмообразующего газа вовлекается полость сопловой камеры, которая ранее использовалась только для локализации электрической дуги; таким образом, в несколько раз увеличивается зона этого взаимодействия, коэффициент полезного действия устройства возрастает, по меньшей мере, до 80%, то есть не менее чем на 20% в сравнении с прототипом.
Заявителем не обнаружены какие-либо источники информации, содержащие сведения о влиянии заявленных отличительных признаков на достигаемый вследствие их реализации технический результат. Это, по мнению заявителя, свидетельствует о соответствии данного технического решения критерию "изобретательский уровень".
Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено:
на фиг.1 - устройство в разрезе по продольной оси;
на фиг.2 - электрод в разрезе.
Трехфазный генератор плазмы переменного тока включает электродный блок 1. В его корпусе закреплены начальные части 2 трех электродов, жестко соединенные (спаянные в единое целое) с подводящими штуцерами 3. В начальной части 2 и рабочей части 4 электрода имеется канал 5 для подачи охлаждающей жидкости, которая из канала 5 проходит в канал 6 с отводящим штуцером 7. В корпусе электродного блока 1 укреплен плазменный инжектор 8. Электродный блок 1 соединен посредством фланцевого соединения с сопловым блоком 9, при этом полости электродного блока 1 и соплового блока 9 образуют электроразрядную камеру 10, представляющую собой единое пространство, ограниченное стенками корпусов указанных блоков. На выходе из соплового блока 9 установлено сопло 11. На входе в электродный блок 1 установлено кольцо 12 для подачи плазмообразующего газа, в конкретном примере воздуха. Кроме того, в электродном блоке 1 установлено такое же дополнительное кольцо 13, а в сопловом блоке 9 установлены два дополнительных кольца 14 и 15 для подачи плазмообразующего газа. Рабочие части 4 электродов введены в полость соплового блока 9; отношение диаметра D рабочей части 4 электрода к диаметру d его начальной части 2 в конкретном примере составляет 2, это позволяет увеличить ресурс работы электрода.
Устройство работает следующим образом.
Струя ионизированного газа, в частности воздуха, подается в электроразрядную камеру 10 и вызывает электрический пробой промежутка между электродами, к которым приложено напряжение 480 В. Электрическая дуга возникает в месте, где электроды наиболее близко находятся друг к другу. Рельсотропный эффект заставляет электрическую дугу двигаться вдоль электродов в сторону сопла, что увеличивает ее длину. Через кольца 12, 13, 14, 15 в камеру 10 поступает плазмообразующий газ (воздух), который нагревается от электрической дуги и переходит в состояние плазмы. Плазма движется вдоль продольной оси устройства и выходит через сопло 11. Как только напряжение на дуге достигает величины пробоя межэлектродного промежутка в самом узком месте, происходит повторный пробой, а первая дуга гаснет, цикл повторяется. Благодаря тому, что рабочие части электродов введены в полость соплового блока и наличию дополнительных колец 13, 14, 15 для подачи плазмообразующего газа, значительно увеличивается зона, в которой происходит взаимодействие электрической дуги и газа, что существенно повышает коэффициент полезного действия устройства.
Для реализации данного устройства использовано обычное для этой области техники промышленное оборудование, что обусловливает соответствие изобретения критерию "промышленная применимость".

Claims (2)

1. Трехфазный генератор плазмы переменного тока, включающий электродный блок, в корпусе которого закреплены начальные части трех электродов и плазменный инжектор, и сопловой блок, соединенный с электродным блоком таким образом, что их полости образуют единую электроразрядную камеру, при этом на выходе соплового блока установлено сопло для выхода плазмы, а на входе в электродный блок смонтировано кольцо для подачи плазмообразующего газа, отличающийся тем, что рабочие части электродов введены в полость соплового блока, при этом в электродном блоке и в сопловом блоке установлено, по меньшей мере, по одному дополнительному кольцу для подачи плазмообразующего газа.
2. Трехфазный генератор по п.1, отличающийся тем, что отношение диаметра D рабочей части электрода к диаметру d его начальной части составляет 3≥D/d≥1,1.
RU2002124491/06A 2002-09-10 2002-09-10 Трехфазный генератор плазмы переменного тока RU2225686C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002124491/06A RU2225686C1 (ru) 2002-09-10 2002-09-10 Трехфазный генератор плазмы переменного тока

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002124491/06A RU2225686C1 (ru) 2002-09-10 2002-09-10 Трехфазный генератор плазмы переменного тока

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2225686C1 true RU2225686C1 (ru) 2004-03-10
RU2002124491A RU2002124491A (ru) 2004-04-10

Family

ID=32390684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002124491/06A RU2225686C1 (ru) 2002-09-10 2002-09-10 Трехфазный генератор плазмы переменного тока

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2225686C1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2558713C1 (ru) * 2014-03-11 2015-08-10 Рузиль Рашитович Саубанов Устройство импульсного генератора плазмы на переменном токе
RU2680318C1 (ru) * 2018-08-31 2019-02-19 Общество С Ограниченной Ответственностью "Трипл-Сп" Система охлаждения высоковольтного электродугового плазмотрона переменного тока и высоковольтный электродуговой плазмотрон переменного тока с системой охлаждения (варианты)
RU187848U1 (ru) * 2018-11-21 2019-03-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт электрофизики и электроэнергетики Российской академии наук (ИЭЭ РАН) Трехфазный генератор плазмы переменного тока

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2558713C1 (ru) * 2014-03-11 2015-08-10 Рузиль Рашитович Саубанов Устройство импульсного генератора плазмы на переменном токе
RU2680318C1 (ru) * 2018-08-31 2019-02-19 Общество С Ограниченной Ответственностью "Трипл-Сп" Система охлаждения высоковольтного электродугового плазмотрона переменного тока и высоковольтный электродуговой плазмотрон переменного тока с системой охлаждения (варианты)
RU187848U1 (ru) * 2018-11-21 2019-03-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт электрофизики и электроэнергетики Российской академии наук (ИЭЭ РАН) Трехфазный генератор плазмы переменного тока

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0860099B1 (en) Three-phase alternating current plasma generator
US8783196B2 (en) AC plasma ejection gun, the method for supplying power to it and pulverized coal burner
WO2002062412A1 (fr) Procede et dispositif de formation d'un courant de gaz contenant no utilise pour traiter un objet biologique
JP7271489B2 (ja) 高エネルギー効率、高出力のプラズマトーチ
KR101308884B1 (ko) 집속된 플라스마 빔을 생성하기 위한 방법 및 빔 발생기
ATE229368T1 (de) Gasbehandlungskomponente
RU2225686C1 (ru) Трехфазный генератор плазмы переменного тока
US6781087B1 (en) Three-phase plasma generator having adjustable electrodes
US10926238B2 (en) Electrode assembly for use in a plasma gasifier that converts combustible material to synthesis gas
US20170058220A1 (en) Modular Hybrid Plasma Gasifier for Use in Converting Combustible Material to Synthesis Gas
JP7048720B2 (ja) プラズマ装置
RU2231936C1 (ru) Трехфазный генератор плазмы переменного тока
KR20180066573A (ko) 다단 스월 구조체를 갖는 플라즈마 발생부 및 상기 플라즈마 발생부를 갖는 폐가스 처리 장치
JP2010251323A (ja) 粒子線を生成するためのイオン源、イオン源用の電極並びにイオン化されるガスをイオン源内に導入するための方法
Gasparik et al. Effect of CO2 and water vapors on NOx removal efficiency under conditions of DC corona discharge in cylindrical discharge reactor
US3480829A (en) Electric arc light source and method
RU2374791C1 (ru) Электродуговой плазмотрон переменного тока
WO2002058452A3 (en) Device for plasma chemical treatment of water in a medium of electric non-self-maintained glow discharge
RU2002124491A (ru) Трехфазный генератор плазмы переменного тока
RU187848U1 (ru) Трехфазный генератор плазмы переменного тока
RU2195391C1 (ru) Плазмотрон
SU799683A3 (ru) Газовый электрод дл мгд-гене-PATOPA
EP1258177A1 (en) Three-phase plasma generator having adjustable electrodes
EP4408793A1 (en) Plate-type ozone generator and system for generating ozone
SU1091364A1 (ru) Нейтрализатор зар дов статического электричества

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20111219

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150911