RU2454044C2 - Электродуговой нагреватель газа - Google Patents
Электродуговой нагреватель газа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2454044C2 RU2454044C2 RU2010118248/07A RU2010118248A RU2454044C2 RU 2454044 C2 RU2454044 C2 RU 2454044C2 RU 2010118248/07 A RU2010118248/07 A RU 2010118248/07A RU 2010118248 A RU2010118248 A RU 2010118248A RU 2454044 C2 RU2454044 C2 RU 2454044C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrode
- holes
- gas
- hollow cylindrical
- arc gas
- Prior art date
Links
Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электротехники, а именно к электродуговым нагревателям газа (плазмотронам), используемым для получения стационарных потоков плазмы различных газов, и может быть применено в химической, металлургической промышленности, а также в научных целях при проведении аэродинамических экспериментов. Электродуговой нагреватель газа содержит последовательно установленные вдоль продольной оси внутренний полый цилиндрический электрод, межэлектродную вставку с центральным отверстием и тангенциальными отверстиями, три камеры подачи рабочего газа и выходной полый цилиндрический электрод. В задней крышке электродугового нагревателя выполнены осевые отверстия, причем отверстия в задней крышке и в межэлектродной вставке равномерно расположены по окружности, диаметр которой составляет 0,75-0,8 диаметра внутреннего электрода. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области электротехники, а именно к электродуговым нагревателям газа (плазмотронам), используемым для получения стационарных потоков плазмы различных газов, и может быть применено в химической, металлургической промышленности, а также в научных целях при проведении аэродинамических экспериментов.
Известен электродуговой подогреватель газа [B.C.Чередниченко, А.С.Аньшаков, М.Г.Кузьмин. Плазменные электротехнологические установки: учебное пособие. - Новосибирск: НГТУ, 2005. - 508 с. (стр.246)], содержащий последовательно установленные вдоль продольной оси внутренний полый цилиндрический электрод, межэлектродную вставку с центральным отверстием, три камеры подачи рабочего газа и выходной полый электрод.
Практика использования такого плазмотрона при нагреве воздуха показала, что основным элементом, лимитирующим ресурс его работы, является внутренний трубчатый электрод. При отводе части рабочего газа из полости внутреннего электрода его ресурс возрастает, так как частичный отвод газа позволяет увеличить расход газа, подаваемого через кольца закрутки в электрод. В результате окружная компонента скорости газа в полости электрода возрастает, скорость перемещения опорного пятна дуги также увеличивается, а величина удельной эрозии материала электрода снижается, соответственно ресурс работы внутреннего электрода и в целом плазмотрона повышается. Но возможность увеличения расхода газа и его отвода ограничена, так как при этом увеличивается вероятность шунтирования дуги на межэлектродную вставку, что приводит к ее быстрому разрушению и выходу плазмотрона из строя.
Задачей изобретения является увеличение ресурса работы электродугового нагревателя газа.
С целью увеличения ресурса работы электродугового нагревателя газа, содержащего последовательно установленные вдоль продольной оси внутренний полый цилиндрический электрод, межэлектродную вставку с центральным отверстием, три камеры подачи рабочего газа и выходной полый цилиндрический электрод, в задней крышке нагревателя выполнены осевые отверстия и в межэлектродной вставке выполнены тангенциальные отверстия для отвода газа, равномерно расположенные по окружности, диаметр которой составляет 0,75-0,8 диаметра внутреннего электрода dэ.
Применение дополнительного отвода газа через отверстия в крышке нагревателя и через тангенциальные отверстия в межэлектродной вставке снижает вероятность шунтирования дуги на межэлектродную вставку и позволяет существенно увеличить расход газа G1+G2 и повысить окружную компоненту скорости его вращения, а также увеличить диаметр электрода dэ и допустимую массу его износа. В результате этого значительно повышается ресурс работы электродугового нагревателя, допустимая токовая нагрузка на внутренний 2 и выходной 4 электроды и мощность нагревателя. Кроме того, основная масса продуктов эрозии внутреннего электрода (Сu, CuO, СuО2) выносится вместе с отводимым газом из его полости, что имеет существенное значение при проведении аэродинамических экспериментов или в технологических процессах с минимальным загрязнением целевого продукта.
На чертеже, фиг.1, показана упрощенная схема предложенного электродугового нагревателя.
Электродуговой нагреватель газа включает последовательно установленные вдоль продольной оси внутренний полый цилиндрический электрод 2, межэлектродную вставку с центральным отверстием 3, три камеры подачи рабочего газа G1, G2, G3 и выходной полый цилиндрический электрод 4. В нагревателе в задней крышке 1 выполнены осевые отверстия, равномерно расположенные по окружности, диаметр d которой составляет 0,75-0,8 диаметра dэ внутреннего полого цилиндрического электрода 2. В межэлектродной вставке 3 выполнены тангенциальные отверстия, равномерно расположенные по окружности, диаметр d которой составляет 0,75-0,8 диаметра dэ внутреннего полого цилиндрического электрода 2. Количество и диаметр отверстий определяются величиной расхода газа.
Газ, образующий плазму, вводится через каналы камеры подачи рабочего газа G1, G2, G3. Газовый вихрь обдувает столб дуги и истекает в виде плазменной струи. В условиях отвода части газа из полости внутреннего электрода через отверстия межэлектродной вставки и крышки на разогретый объем газа, выброшенный из приосевой зоны, воздействует архимедова сила, направленная к центру внутреннего электрода. На периферии стабилизирующее влияние даже возрастает. В результате этого высокотемпературные потоки газа не достигают поверхности внутреннего электрода и явление крупномасштабного шунтирования дуги в осевом направлении исчезает. Путем разделения межэлектродной вставкой внутреннего и выходного электродов достигается эффект гашения турбулентности и ламиниризации потока газа, поступающего из полости внутреннего электрода через диафрагму, за счет интенсивной крутки основного расхода рабочего газа. Это приводит к существенному увеличению напряжения на дуге и устойчивости ее горения.
Пример.
На аэродинамическом стенде работает экспериментальный образец трехкамерного плазмотрона. При организации отвода части плазмообразующего газа через отверстия в межэлектродной вставке обеспечивается надежная работа плазмотрона. Расход воздуха G1+G2 составляет 150 нм3/ч при токе дуги 700-1000 А. При этом скорость перемещения дугового пятна составляет 15-20 м/с для достижения удельной эрозии медного полого катода на уровне 2·10-9 кг/Кл. Часть расхода газа сбрасывалась в атмосферу с помощью регулируемого вентиля.
Организация дополнительного отвода газа через осевые отверстия в задней крышке плазмотрона (суммарный сброс газа составляет половину рабочего расхода) привела к существенному, примерно в два раза, снижению удельной эрозии и повышению ресурса работы электрода при одинаковых параметрах по току дуги и расходу газа в случае отвода газа только через отверстия во вставке.
Claims (1)
- Электродуговой нагреватель газа, содержащий последовательно установленные вдоль продольной оси внутренний полый цилиндрический электрод, межэлектродную вставку с центральным отверстием, три камеры подачи рабочего газа и выходной полый цилиндрический электрод, отличающийся тем, что в задней крышке нагревателя выполнены осевые отверстия, а в межэлектродной вставке выполнены тангенциальные отверстия, причем отверстия в задней крышке и в межэлектродной вставке равномерно расположены по окружности, диаметр которой составляет 0,75-0,8 диаметра внутреннего электрода.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010118248/07A RU2454044C2 (ru) | 2010-05-05 | 2010-05-05 | Электродуговой нагреватель газа |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010118248/07A RU2454044C2 (ru) | 2010-05-05 | 2010-05-05 | Электродуговой нагреватель газа |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010118248A RU2010118248A (ru) | 2011-11-10 |
RU2454044C2 true RU2454044C2 (ru) | 2012-06-20 |
Family
ID=44996934
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010118248/07A RU2454044C2 (ru) | 2010-05-05 | 2010-05-05 | Электродуговой нагреватель газа |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2454044C2 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU79261A1 (ru) * | 1948-10-05 | 1950-02-28 | С.Э. Мюнстерлейдт | Ос зательный способ чтени слепыми печатного текста и устройство дл осуществлени этого способа |
SU1042586A1 (ru) * | 1982-01-07 | 1995-08-27 | Новосибирский государственный университет им.Ленинского комсомола | Электродуговой плазмотрон для нанесения покрытий |
WO2009057473A1 (ja) * | 2007-10-30 | 2009-05-07 | Ngk Insulators, Ltd. | プラズマリアクタ |
-
2010
- 2010-05-05 RU RU2010118248/07A patent/RU2454044C2/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU79261A1 (ru) * | 1948-10-05 | 1950-02-28 | С.Э. Мюнстерлейдт | Ос зательный способ чтени слепыми печатного текста и устройство дл осуществлени этого способа |
SU1042586A1 (ru) * | 1982-01-07 | 1995-08-27 | Новосибирский государственный университет им.Ленинского комсомола | Электродуговой плазмотрон для нанесения покрытий |
WO2009057473A1 (ja) * | 2007-10-30 | 2009-05-07 | Ngk Insulators, Ltd. | プラズマリアクタ |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Чередниченко B.C. Плазменные электротехнические установки. - Новосибирск: НГТУ, 2005, с.246. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010118248A (ru) | 2011-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3443817A1 (en) | Inner cap for a plasma arc cutting system | |
CN204335130U (zh) | 等离子体发生器的阳极结构及等离子体发生器 | |
CN107442914B (zh) | 一种切割100~160mm厚不锈钢的大功率等离子割炬 | |
CN103229601B (zh) | 用于形成非等温等离子体射流的方法和装置 | |
RU2320102C1 (ru) | Плазмотрон для напыления | |
JPH0533520B2 (ru) | ||
RU2454044C2 (ru) | Электродуговой нагреватель газа | |
CN105491782A (zh) | 一种等离子体装置的电极 | |
EP2418921B1 (en) | Single-gas plasma cutting torch | |
RU2614533C1 (ru) | Электродуговой плазмотрон | |
SU1245269A3 (ru) | Способ нагрева газов в электродуговой установке посто нного тока и электродугова установка | |
CN112996210A (zh) | 一种多电弧通道等离子体炬 | |
CN105578702B (zh) | 一种熔蚀式引弧的电极结构 | |
RU2506724C1 (ru) | Электродуговой плазмотрон с водяной стабилизацией дуги | |
RU2672054C1 (ru) | Электродуговой плазмотрон для нанесения покрытий из тугоплавких дисперсных материалов | |
Anshakov et al. | Investigation of thermal plasma generator of technological function | |
RU2529740C1 (ru) | Электродуговой шестиструйный плазматрон | |
CN207720506U (zh) | 等离子电弧处理器及废气处理装置 | |
RU128953U1 (ru) | Устройство импульсного генератора плазмы на переменном токе | |
RU2529056C2 (ru) | Высоковольтный плазмотрон | |
CN110740559A (zh) | 一种热等离子体发生器 | |
RU2361964C2 (ru) | Способ экономичного плазменного сверхзвукового напыления высокоплотных порошковых покрытий и плазмотрон для его осуществления (варианты) | |
RU2366122C1 (ru) | Плазмотрон для нанесения покрытий | |
RU130180U1 (ru) | Высоковольтный плазмотрон | |
Anshakov et al. | Laboratory and technological electric-arc plasma generators |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20141211 |