RU2596570C2 - Liquid-vapor plasmatron - Google Patents

Liquid-vapor plasmatron Download PDF

Info

Publication number
RU2596570C2
RU2596570C2 RU2013131734/02A RU2013131734A RU2596570C2 RU 2596570 C2 RU2596570 C2 RU 2596570C2 RU 2013131734/02 A RU2013131734/02 A RU 2013131734/02A RU 2013131734 A RU2013131734 A RU 2013131734A RU 2596570 C2 RU2596570 C2 RU 2596570C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
evaporator
electrode
shank
nozzle
plasmatron
Prior art date
Application number
RU2013131734/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013131734A (en
Inventor
Юрий Михайлович Агриков
Дмитрий Александрович Дуюнов
Сергей Александрович Иванов
Иван Викторович Суворов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "АС и ПП"
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 Общество с ограниченной ответственностью "АС и ПП" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "АС и ПП"
Priority to RU2013131734/02A priority Critical patent/RU2596570C2/en
Publication of RU2013131734A publication Critical patent/RU2013131734A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2596570C2 publication Critical patent/RU2596570C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention refers to liquid-vapor plasmatron. On a metal tubular case there is a fixed reservoir for working fluid, filled with moisture absorbing material. Nozzle-confuser is held on the front part of the tubular body with a detachable cap with the help of threaded connection. There is coaxially movable central electrode and electric discharge chamber inside the housing. Cylindrical head front part of the aforementioned evaporator has an annular projection in the form of a shank with through longitudinal slots. There is covering it from the outside an elastic element that spring-loads the evaporator, this element rests into the inner annular projection of the housing on one side, and it rests into projection of the head part of the evaporator on the other side, and an insert that made from a set of rings made of capillary-porous material. Electrode with clearance relative to the evaporator is fixed coaxially in the head part of the metal rod holder, a tail rear part of it is installed with possibility of longitudinal movement in regulating and centering electrode mechanism. There is a drain tube inside the housing, one end of the tube is located near the shank of the evaporator, and the other end is in the rear part of the reservoir near its fuel filler. Cylindrical outer diameter of shank of the evaporator is smaller than outer diameter of the head part of the evaporator, which simplifies its manufacturing and assembly of the plasmatron. Elastic element is made from a set of heat-resistant plate springs.
EFFECT: technical result is in improving reliability and increasing service life of the plasmatron.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к малогабаритным устройствам для получения плазменной струи (плазматронам) из паров рабочей жидкости и может быть использовано в различных отраслях промышленности, строительстве, жилищно-коммунальном хозяйстве, для получения нанодисперсных материалов, в частности наноалмазов (согласно изобретению по патенту RU 2844014).The invention relates to small-sized devices for producing a plasma jet (plasmatrons) from vapors of a working fluid and can be used in various industries, construction, housing and communal services, for producing nanodispersed materials, in particular nanodiamonds (according to the invention according to the patent RU 2844014).

Известна электродуговая плазменная горелка (RU 2040124), охлаждаемая парами рабочей жидкости, содержащая соосно установленные выходное сопло-анод и центральный стержневой катод. Катод прикреплен к держателю, охватываемому цилиндром из теплопроводного материала, на который надета трубка из пористого материала. Трубка контактирует с влагопоглощающим материалом, помещенным в резервуар для рабочего тела. Катододержатель установлен с возможностью осевого перемещения и снабжен механизмом для такого перемещения, позволяющим для возбуждения дуги замыкать катод и анод, а для плавного изменения мощности - изменять их взаимное расположение.Known electric arc plasma torch (RU 2040124), cooled by vapor of the working fluid, containing coaxially mounted output nozzle-anode and a central rod cathode. The cathode is attached to a holder covered by a cylinder of heat-conducting material, on which a tube of porous material is worn. The tube is in contact with a moisture-absorbing material placed in a reservoir for the working fluid. The cathode holder is mounted with the possibility of axial movement and is equipped with a mechanism for such movement, allowing to close the cathode and anode to excite the arc, and to change their relative position for smooth power changes.

Известен электродуговой малогабаритный плазматрон (RU 93720) с резервуаром для плазмообразующей жидкости, заполненным капиллярно-пористым влаговпитывающим материалом. Процесс парообразования в нем осуществляется за счет тепла, выделяющегося на рабочих электродах при заданных значениях токов дуги косвенного или косвенного и прямого действия. Изменение давления в плазматроне осуществляется дискретно, установкой формирующих плазменную струю сопел с различными диаметрами рабочих отверстий и/или заданием различных значений токов дуги.Known electric small-sized plasmatron (RU 93720) with a reservoir for a plasma-forming liquid filled with capillary-porous moisture-absorbing material. The process of vaporization in it is carried out due to the heat released on the working electrodes at given values of the arc currents of indirect or indirect and direct action. The change in pressure in the plasmatron is carried out discretely, by setting nozzles forming a plasma jet with different diameters of the working holes and / or by setting different values of the arc currents.

Известен коаксиальный плазмотрон, содержащий размещенные соосно в корпусе трубчатый электрод, насадку с осевым сквозным отверстием, съемный центральный электрод, расположенный в стержневом держателе электрода коаксиально внутри трубчатого электрода и с зазором относительно него и насадки с обеспечением возможности образования разрядной камеры и с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения, механизм контактного возбуждения электрической дуги между насадкой и центральным электродом, выполненный в виде разрывного электрического контакта, включающего механизм осевого перемещения стержневого электрода, имеющий винтовую пару, пружину и кнопку, устройство для парообразования и подачи в разрядную камеру плазмообразующей среды в виде пара рабочей жидкости. Плазмотрон содержит резервуар с патрубком для подачи этой жидкости, заполненный влаговпитывающим материалом с обеспечением его контакта с трубчатым электродом, устройство вихревой стабилизации электрической дуги, устройство охлаждения насадки и электрода, механизм центрирования электрода относительно сквозного отверстия насадки, токоотводы для электрического подсоединения терминалов независимого источника электрического тока и защитный кожух (RU 2278328, 13.05.2005).Known coaxial plasmatron containing coaxially placed a tubular electrode, a nozzle with an axial through hole, a removable central electrode located in the rod holder of the electrode coaxially inside the tubular electrode and with a gap relative to it and nozzle with the possibility of the formation of a discharge chamber and with the possibility of axial reciprocating translational movement, the mechanism of contact excitation of the electric arc between the nozzle and the central electrode, made in the form of a discontinuous ektricheskogo contact mechanism comprising axially displaceable rod-shaped electrode having a pair of helical, spring and button device for vaporization and delivery into the discharge chamber plasma-forming medium in the form of vapor of the working fluid. The plasma torch contains a reservoir with a nozzle for supplying this fluid, filled with moisture-absorbing material to ensure its contact with the tubular electrode, a vortex stabilization device for the electric arc, a nozzle and electrode cooling device, an electrode centering mechanism relative to the nozzle through-hole, down conductors for electrical connection of terminals of an independent electric current source and a protective casing (RU 2278328, 05/13/2005).

Недостатки указанных выше аналогов обусловлены низкой надежностью, а также связаны с тем, что давление плазмообразующих паров внутри плазмотрона, определяющее основные параметры плазменной струи, нестабильно и плавно растет по мере расхода рабочей жидкости и прогрева деталей плазмотрона, зависит от начальной температуры заправляемой рабочей жидкости, температуры окружающей среды и интенсивности работы плазмотрона. В процессе работы плазмотрона давление зависит также от начальной температуры плазмообразующего узла плазмотрона, неравномерного распределения давления внутри резервуара с рабочей жидкостью, качества теплопередачи от сопла к испарителю, зависящего от состояния сопрягаемых поверхностей, степени износа катода. Следствием указанных недостатков является продолжительное время выхода на рабочий режим из-за тепловой инерционности плазмотрона, нестабильность плазменной струи, неравномерное испарение компонентов плазмообразующей жидкости, а также возможное прерывание дуги в режиме сварки при работе на смеси в виде многокомпонентной рабочей жидкости.The disadvantages of the above analogues are due to low reliability, and are also related to the fact that the pressure of the plasma-forming vapors inside the plasma torch, which determines the main parameters of the plasma jet, is unstable and smoothly increases as the fluid flows and the details of the plasma torch warm up, depending on the initial temperature of the charged working fluid, temperature the environment and the intensity of the plasma torch. During the operation of the plasma torch, the pressure also depends on the initial temperature of the plasma forming unit of the plasma torch, the uneven distribution of pressure inside the reservoir with the working fluid, the quality of heat transfer from the nozzle to the evaporator, depending on the state of the mating surfaces, the degree of wear of the cathode. The consequence of these drawbacks is a long time for reaching the operating mode due to the thermal inertia of the plasma torch, the instability of the plasma jet, uneven evaporation of the components of the plasma-forming liquid, as well as the possible interruption of the arc in welding mode when working on a mixture in the form of a multicomponent working fluid.

Указанные недостатки устранены введением в конструкцию плазмотрона дополнительных деталей и устройств, которые позволяют стабилизировать давление в плазмообразующем узле и/или управлять им, а также сократить время выхода плазмотрона на рабочий режим, особенно при низких температурах окружающей среды (RU 99678, 20.11.2010).These drawbacks were eliminated by introducing additional parts and devices into the plasma torch design that allow stabilizing and / or controlling the pressure in the plasma forming unit, as well as reducing the plasma torch operating time, especially at low ambient temperatures (RU 99678, November 20, 2010).

Технический результат этого аналога достигается тем, что плазмотрон парожидкостной содержит размещенные соосно в корпусе подвижный центральный электрод и сопло-конфузор, выполняющее функцию второго электрода, обеспечивающие образование электроразрядной камеры, устройство для парообразования рабочей жидкости (испаритель), резервуар с влаговпитывающим материалом для жидкости и механизм центрирования стержневого электрода относительно сопла. В состав этого плазмотрона входит также цилиндрический корпус, расположенный параллельно или под острым углом к удлиненной части Г-образного по форме резервуара, удерживающий сопло колпачок, прикрепленный к корпусу, примыкающий к соплу трубчатый испаритель с тангенциальными отверстиями в его хвостовой части, имеющей вид усеченного конуса с расширением в сторону цилиндрической головной части, и с центральным каналом для подачи паров рабочей жидкости в электроразрядную камеру, внутри которого расположен центральный электрод, закрепленный в головной части подвижного стержневого держателя, хвостовая часть которого установлена в пускорегулирующем и центрирующем электрод механизме. Дополнительно плазмотрон содержит охватывающие снаружи конусную часть испарителя витую пружину сжатия и составной трубчатый вкладыш, изготовленный из набора колец, выполненных из капиллярно-пористого материала, причем вкладыш контактирует с материалом, заполняющим резервуар.The technical result of this analogue is achieved by the fact that the steam-liquid plasmatron contains a movable central electrode and a nozzle-confuser arranged coaxially in the housing, which acts as a second electrode, providing the formation of an electric discharge chamber, a device for vaporization of the working fluid (evaporator), a reservoir with moisture-absorbing material for the fluid, and a mechanism centering the rod electrode relative to the nozzle. This plasma torch also includes a cylindrical body located parallel or at an acute angle to the elongated part of the L-shaped reservoir, holding the nozzle cap, attached to the body, adjacent to the nozzle tube evaporator with tangential openings in its tail section, which has the form of a truncated cone with expansion towards the cylindrical head part, and with a central channel for supplying working fluid vapors to the electric discharge chamber, inside which the central electrode is located, is fixed null in the head of the movable rod holder, the tail of which is installed in a ballast and centering electrode mechanism. In addition, the plasma torch comprises a coil compression coil covering the outside of the evaporator cone and a composite tubular insert made of a set of rings made of capillary-porous material, the insert being in contact with the material filling the reservoir.

Недостатки этого аналога связаны с тем, что давление плазмообразующих паров внутри плазмотрона, определяющее основные параметры плазменной струи, нестабильно и зависит от режимов работы плазмотрона. Это обусловлено нестабильным парообразованием из-за недостаточно свободного и равномерного проникновения жидкости в испаритель и из-за перепадов давления внутри плазмотрона. К недостаткам следует отнести также перегрев витых пружин сжатия и сопла-конфузора, усложняющих обслуживание плазмотрона.The disadvantages of this analogue are connected with the fact that the pressure of the plasma-forming vapors inside the plasma torch, which determines the main parameters of the plasma jet, is unstable and depends on the operating conditions of the plasma torch. This is due to unstable vaporization due to insufficient free and uniform penetration of liquid into the evaporator and due to pressure drops inside the plasma torch. The disadvantages include overheating of the compression coil springs and the nozzle-confuser, which complicate the maintenance of the plasma torch.

Известен плазмотрон парожидкостной электродуговой (RU 115141, 20.04.2012 - прототип), который включает размещенные соосно в его цилиндрическом корпусе подвижный центральный электрод и сопло-конфузор, образующие электроразрядную камеру, заполненный влаговпитывающим материалом резервуар для рабочей парообразующей жидкости, удерживающий сопло-конфузор съемный колпачок, примыкающий к соплу-конфузору трубчатый испаритель с цилиндрической головной (передней) и противоположной хвостовой (задней) конусной частями и с центральным каналом для подачи паров жидкости в электроразрядную камеру, при этом конусную часть испарителя охватывает снаружи вкладыш, выполненный из набора колец, изготовленных из капиллярно-пористого материала, причем вкладыш контактирует с материалом резервуара, а электрод коаксиально с зазором относительно испарителя закреплен в головной (передней) части стержневого держателя, хвостовая (задняя) часть которого установлена с возможностью перемещения в пускорегулирующем и центрирующем электрод механизме. В конусной (задней) части испарителя выполнены сквозные продольные пазы, обеспечивающие более свободное и равномерное проникновение жидкости из вкладыша в испаритель. Внутри плазмотрона находится дренажная трубка, выравнивающая давление. Один конец ее расположен в корпусе вблизи заднего торца испарителя, а другой конец - в резервуаре вблизи заправочной горловины.A known vapor-liquid arc plasma torch (RU 115141, 04/20/2012 - prototype), which includes a movable central electrode and a nozzle-confuser placed coaxially in its cylindrical body, forming an electric discharge chamber, a reservoir for a working vapor-generating liquid filled with a moisture-absorbing material, holding a removable cap holding the nozzle-confuser adjacent to the nozzle-confuser tubular evaporator with a cylindrical head (front) and opposite tail (rear) conical parts and with a Central channel for supply liquid vapor into the electric discharge chamber, while the conical part of the evaporator covers the outside of the liner made of a set of rings made of capillary-porous material, the liner in contact with the material of the tank, and the electrode coaxially with a gap relative to the evaporator is fixed in the head (front) part of the rod holder , the tail (rear) part of which is installed with the possibility of movement in the ballast and centering electrode mechanism. In the cone (rear) part of the evaporator, through longitudinal grooves are made, which provide more free and uniform penetration of liquid from the insert into the evaporator. Inside the plasma torch there is a drainage tube equalizing the pressure. One end of it is located in the housing near the rear end of the evaporator, and the other end is in the tank near the filler neck.

Недостатками прототипа являются сложность изготовления и обслуживания, низкие надежность и величина максимально достижимого тока в дуге из-за недостаточного теплоотвода через стык сопла и испарителя, как следствие наблюдается перегрев («просадка») витой пружины сжатия, прижимающей передний торец испарителя к соплу.The disadvantages of the prototype are the complexity of manufacture and maintenance, low reliability and the maximum achievable current in the arc due to insufficient heat removal through the junction of the nozzle and the evaporator, as a result there is overheating ("subsidence") of the twisted compression spring, pressing the front end of the evaporator to the nozzle.

Техническим результатом предлагаемого технического решения является повышение надежности, величины рабочего тока в дуге и увеличение срока эксплуатации плазмотрона в составе плазменного комплекса «Горынычъ» (ТУ 3441-002-56754389-2008).The technical result of the proposed technical solution is to increase the reliability, the operating current in the arc and increase the life of the plasma torch as part of the Gorynych plasma complex (TU 3441-002-56754389-2008).

Указанный технический результат достигается тем, что парожидкостной плазмотрон включает металлический трубчатый корпус, с закрепленными на нем резервуаром для рабочей жидкости, заполненным влаговпитывающим материалом, и медным соплом-конфузором, которое удерживается на передней части трубчатого корпуса съемным колпачком с помощью резьбового соединения. Внутри корпуса размещены соосно подвижный центральный электрод, электроразрядная камера, образованная передней частью электрода и внутренней полостью сопла-конфузора, примыкающий к нему передним торцом подпружиненный в осевом направлении для теплоотвода трубчатый медный испаритель с цилиндрической головной (передней) частью, имеющий кольцевой уступ перед его продолжением в виде хвостовика со сквозными продольными пазами, на котором размещены охватывающие его снаружи упругий элемент, подпружинивающий испаритель и упирающийся с одной стороны во внутренний кольцевой выступ корпуса, а с другой стороны - в уступ головной части испарителя, и вкладыш, выполненный из набора колец, изготовленных из капиллярно-пористого материала, который контактирует с влаговпитывающим материалом резервуара, при этом электрод коаксиально с зазором относительно испарителя закреплен в головной (передней) части металлического стержневого держателя, хвостовая (задняя) часть которого установлена с возможностью продольного перемещения в пускорегулирующем и центрирующем электрод механизме, закрепленном в задней части корпуса плазмотрона. Внутри него находится дренажная трубка, один конец которой расположен в корпусе вблизи хвостовика испарителя, а другой конец - в задней части резервуара вблизи его заправочной горловины. В отличие от прототипа хвостовик испарителя выполнен цилиндрическим, наружный диаметр его меньше наружного диаметра головной части испарителя, что упрощает его изготовление и последующую сборку плазмотрона. Упругий элемент выполнен из набора термостойких тарельчатых пружин, значительно увеличивающих усилие прижима торца испарителя к соплу с обеспечением теплоотвода, по сравнению с прототипом достаточного для возможности увеличения тока в дуге без перегрева деталей плазмотрона.The specified technical result is achieved in that the vapor-liquid plasmatron includes a metal tubular body, with a reservoir for the working fluid fixed therein filled with moisture-absorbing material, and a copper nozzle-confuser, which is held on the front of the tubular body by a removable cap using a threaded connection. A coaxially movable central electrode, an electric discharge chamber formed by the front of the electrode and the internal cavity of the nozzle-confuser, adjacent to it by the front end, axially spring-loaded for heat removal, are fitted with a tubular copper evaporator with a cylindrical head (front) part, which has an annular ledge before its continuation in the form of a shank with through longitudinal grooves, on which are placed an elastic element covering it from the outside, a spring-loaded evaporator and abutting with one side to the inner annular protrusion of the housing, and on the other hand, to the ledge of the head of the evaporator, and an insert made of a set of rings made of capillary-porous material that contacts the moisture-absorbing material of the tank, while the electrode is coaxially fixed with a gap relative to the evaporator in the head (front) part of the metal rod holder, the tail (rear) part of which is installed with the possibility of longitudinal movement in the ballast and centering electrode mechanism, akreplennom plasmatron at the rear of the housing. Inside it there is a drainage tube, one end of which is located in the housing near the shank of the evaporator, and the other end is in the rear of the tank near its filling neck. Unlike the prototype, the shank of the evaporator is cylindrical, its outer diameter is smaller than the outer diameter of the head of the evaporator, which simplifies its manufacture and subsequent assembly of the plasma torch. The elastic element is made of a set of heat-resistant disk springs, which significantly increase the force of pressing the end face of the evaporator to the nozzle with the provision of heat removal, compared with the prototype sufficient to increase the current in the arc without overheating of the plasma torch parts.

На фиг.1 изображена передняя часть плазмотрона и отдельно испаритель согласно техническому решению, гдеFigure 1 shows the front of the plasma torch and separately the evaporator according to the technical solution, where

1 - корпус,1 - housing

2 - колпачок,2 - cap

3 - сопло-конфузор,3 - nozzle-confuser,

4 - центральный электрод,4 - a central electrode,

5 - стержневой держатель,5 - rod holder

6 - испаритель,6 - evaporator

7 - место установки датчика температуры,7 - place of installation of the temperature sensor,

8 - упругий элемент.8 - elastic element.

Плазмотрон функционирует следующим образом.The plasmatron operates as follows.

В резервуар подают рабочую жидкость, пропитывая ею влаговпитывающий материал, вкладыш и заполняя каналы, соединяющие резервуар с разрядной камерой. От источника тока на токоотводы подают пусковое напряжение. Приближают торец электрода к внутренней поверхности сопла до возникновения кратковременного контакта. Необходимый разрыв электрического контакта с помощью пружин между электродом и соплом возбуждает электрическую дугу. Выделяемая дугой тепловая энергия передается через испаритель к рабочей жидкости во вкладыше. Она превращается в пар, создавая избыточное давление, под действием которого пар через пазы подается в разрядную камеру, стабилизирует дугу в приосевой области, перегревается и поступает в профилированный канал сопла в виде конфузора. В канале пар под действием энергии дуги, геометрически сжатой стенками сопла, переходит в плазменное состояние с формированием на выходе из сопла плазменной струи, которую используют для термической плазменной обработки изделий с помощью известных методов и приемов. Для управления током дуги и контроля с помощью датчика температуры деталей плазмотрона во избежание их перегрева и нарушения режима обработки применяют программируемый блок питания и управления плазматроном со встроенным регулятором стабилизированного тока как в аналогах. Таким образом, управляют основными параметрами плазменной струи (скорость истечения из сопла, распределение температур в струе, форма струи), включая их стабильность, обеспечивая высокое качество и широту технических возможностей термической обработки в соответствии с изобретением, включая возможность генерации плазменной струи в воде. Более подробно работа плазмотрона описана в «Инструкции по эксплуатации» плазменного комплекса «Горынычъ» (http://as-pp.ru).The working fluid is fed into the reservoir, soaking it with moisture-absorbing material, the liner, and filling the channels connecting the reservoir to the discharge chamber. Starting current is supplied to the down conductors by a starting voltage. Close the end of the electrode to the inner surface of the nozzle until a short contact occurs. The necessary breaking of the electrical contact by means of springs between the electrode and the nozzle excites an electric arc. The thermal energy released by the arc is transmitted through the evaporator to the working fluid in the liner. It turns into steam, creating excess pressure, under which steam is supplied through the grooves to the discharge chamber, stabilizes the arc in the axial region, overheats and enters the shaped channel of the nozzle in the form of a confuser. Under the action of arc energy, geometrically compressed by the nozzle walls, it passes into the plasma state in the vapor channel with the formation of a plasma jet at the exit from the nozzle, which is used for thermal plasma processing of products using known methods and techniques. To control the arc current and control the temperature of the plasma torch parts in order to avoid overheating and violation of the processing mode, a programmable power supply and plasmatron control unit with an integrated stabilized current regulator are used as in analogues. Thus, the main parameters of the plasma jet are controlled (nozzle outflow rate, temperature distribution in the jet, jet shape), including their stability, providing high quality and wide technical capabilities of heat treatment in accordance with the invention, including the possibility of generating a plasma jet in water. The operation of the plasma torch is described in more detail in the “Operating Instructions” of the Gorynych plasma complex (http://as-pp.ru).

Пример 1 (обработка поверхности материалов с нагреванием ее плазменной струей, сформированной дежурной дугой косвенного действия и совмещенной с дугой прямого действия, возбужденной между плазмотроном и изделием). Выполняют все операции, описанные выше. Затем от блока питания и управления плазмотроном на сопло и обрабатываемое электропроводящее изделие известными способами подают напряжение и создают между ними разность потенциалов. Затем уменьшают расстояние между соплом и изделием до возникновения дуги прямого действия, совмещенной с плазменной струей, и производят обработку. Например, регулируя указанные выше основные параметры плазменной струи и дуги прямого действия, осуществляют плазменную сварку, применяя известные методы и приемы.Example 1 (surface treatment of materials with heating by a plasma jet formed by a duty arc of indirect action and combined with a direct-acting arc excited between the plasma torch and the product). Perform all the operations described above. Then, voltage is applied to the nozzle and the electrically conductive article being processed by the known methods from the power supply unit and the plasmatron control unit and a potential difference is created between them. Then, the distance between the nozzle and the product is reduced to the appearance of a direct-acting arc combined with a plasma jet, and processing is performed. For example, by adjusting the above basic parameters of a plasma jet and direct-acting arc, plasma welding is carried out using known methods and techniques.

Пример 2. Получение наноалмазов.Example 2. Obtaining nanodiamonds.

Мелкодисперсную алмазную фазу углерода в виде водной взвеси (алмазные наночастицы) в соответствии с изобретением RU 2484014 получают с помощью плазменного комплекса типа «Горынычъ» (RU 93720 U1, 10.05.2010) при использовании в качестве плазмообразующего рабочего тела 80%-ного раствора этанола в дистиллированной воде. Струю плазмы вводят в воду, погружая в нее сопло плазмотрона. Наличие в воде мелкодисперсной алмазной аллотропной формы углерода регистрируют по характерному для алмаза голубовато-синеватому люминесцентному свечению его при освещении взвеси ультрафиолетовым источником света (см. описание к патенту RU 2484014). При этом на панели управления плазмотроном устанавливают величины тока I=12 A и напряжения U=90-180 B. Размеры наноалмазов 20-30 нм.The finely dispersed diamond phase of carbon in the form of an aqueous suspension (diamond nanoparticles) in accordance with the invention RU 2484014 is obtained using a plasma complex of the Gorynych type (RU 93720 U1, 05/10/2010) using an 80% ethanol solution as a plasma forming working medium distilled water. A plasma jet is introduced into water by immersing a plasma torch nozzle in it. The presence of a finely dispersed diamond allotropic form of carbon in water is recorded by its bluish-bluish luminescent glow characteristic of diamond when illuminated by a UV light source (see the description of patent RU 2484014). In this case, the current I = 12 A and voltage U = 90-180 V are set on the control panel of the plasma torch. The sizes of nanodiamonds are 20-30 nm.

Предложенное техническое решение промышленно применимо и с учетом достигнутого технического результата будет использовано для комплектования серийно производимого плазменного комплекса «Горынычъ» (ТУ 3441-002-56754389-2008), а также устройства для получения нанодисперсных материалов, например наноалмазов.The proposed technical solution is industrially applicable and, taking into account the achieved technical result, it will be used to complete the Gorynych plasma complex (TU 3441-002-56754389-2008), as well as a device for producing nanodispersed materials, such as nanodiamonds.

Claims (1)

Парожидкостной плазмотрон, содержащий металлический трубчатый корпус, закрепленный на нем резервуар для рабочей жидкости, заполненный влаговпитывающим материалом, и медное сопло-конфузор , которое удерживается на передней части трубчатого корпуса съемным колпачком с помощью резьбового соединения, внутри корпуса соосно размещены подвижный центральный электрод, электроразрядная камера, образованная передней частью электрода и внутренней полостью сопла-конфузора, примыкающий к нему передним торцом подпружиненный в осевом направлении теплоотводящий трубчатый медный испаритель с цилиндрической передней частью и кольцевым уступом, выполненным в виде хвостовика со сквозными продольными пазами, на котором размещены охватывающие его снаружи упругий элемент для подпружинивания испарителя , упирающийся с одной стороны во внутренний кольцевой выступ корпуса, а с другой стороны - в уступ головной части испарителя, и вкладыш, выполненный из набора колец, изготовленных из капиллярно-пористого материала, который контактирует с влаговпитывающим материалом, при этом электрод коаксиально с зазором относительно испарителя закреплен в головной передней части металлического стержневого держателя, хвостовая задняя часть которого установлена с возможностью продольного перемещения в пускорегулирующем и центрирующем электрод механизме, закрепленном в задней части корпуса плазмотрона, внутри которого размещена дренажная трубка, один конец которой расположен в корпусе вблизи хвостовика испарителя, а другой конец - в задней части резервуара вблизи его заправочной горловины, отличающийся тем, что хвостовик испарителя выполнен цилиндрическим с наружным диаметром меньше наружного диаметра головной передней части испарителя, а упругий элемент выполнен из набора термостойких тарельчатых пружин. A vapor-liquid plasma torch containing a metal tubular body, a reservoir for the working fluid fixed on it, filled with moisture-absorbing material, and a copper nozzle-confuser, which is held on the front of the tubular body by a removable cap using a threaded connection, a movable central electrode, an electric discharge chamber are coaxially placed inside the body formed by the front of the electrode and the internal cavity of the nozzle-confuser, adjacent to it by the front end, spring-loaded in the axial direction and a heat-conducting tubular copper evaporator with a cylindrical front part and an annular ledge made in the form of a shank with through longitudinal grooves, on which are placed an elastic element covering the outside for springing the evaporator, resting on one side against the inner annular protrusion of the housing, and on the other hand, against ledge of the head of the evaporator, and the liner made of a set of rings made of a capillary-porous material that is in contact with moisture-absorbing material, while the trod coaxially with a gap relative to the evaporator is fixed in the head front of the metal rod holder, the rear rear of which is mounted with the possibility of longitudinal movement in the ballast and centering electrode mechanism, mounted in the rear of the plasma torch body, inside which there is a drainage tube, one end of which is located in the body near the shank of the evaporator, and the other end in the rear of the tank near its filling neck, characterized in that the shank the evaporator is cylindrical with an outer diameter smaller than the outer diameter of the head front of the evaporator, and the elastic element is made of a set of heat-resistant cup springs.
RU2013131734/02A 2013-07-09 2013-07-09 Liquid-vapor plasmatron RU2596570C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013131734/02A RU2596570C2 (en) 2013-07-09 2013-07-09 Liquid-vapor plasmatron

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013131734/02A RU2596570C2 (en) 2013-07-09 2013-07-09 Liquid-vapor plasmatron

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013131734A RU2013131734A (en) 2015-01-20
RU2596570C2 true RU2596570C2 (en) 2016-09-10

Family

ID=53280606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013131734/02A RU2596570C2 (en) 2013-07-09 2013-07-09 Liquid-vapor plasmatron

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2596570C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU1389133C (en) * 1986-04-24 1993-11-15 Предприятие П/Я Р-6476 Torch for arc welding
US5609777A (en) * 1993-02-23 1997-03-11 Adamas At Ag Electric-arc plasma steam torch
RU2343649C1 (en) * 2007-07-12 2009-01-10 Открытое акционерное общество "Элион" Arc plasma burner
RU115141U1 (en) * 2011-11-16 2012-04-20 Общество с ограниченной ответственностью "АС и ПП" PLASMOTRON STEAM LIQUID ELECTRIC ARC
RU2466836C2 (en) * 2007-03-06 2012-11-20 Эсаб Аб Welding set contact assembly

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU1389133C (en) * 1986-04-24 1993-11-15 Предприятие П/Я Р-6476 Torch for arc welding
US5609777A (en) * 1993-02-23 1997-03-11 Adamas At Ag Electric-arc plasma steam torch
RU2466836C2 (en) * 2007-03-06 2012-11-20 Эсаб Аб Welding set contact assembly
RU2343649C1 (en) * 2007-07-12 2009-01-10 Открытое акционерное общество "Элион" Arc plasma burner
RU115141U1 (en) * 2011-11-16 2012-04-20 Общество с ограниченной ответственностью "АС и ПП" PLASMOTRON STEAM LIQUID ELECTRIC ARC

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013131734A (en) 2015-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5609777A (en) Electric-arc plasma steam torch
US7820935B2 (en) Burner
RU2569861C2 (en) System of plasma transferred wire arc thermal spraying
JPH0219600B2 (en)
RU2071190C1 (en) Electric arc plasma torch
RU2596570C2 (en) Liquid-vapor plasmatron
WO2013051255A1 (en) A plasma generating method and system
KR100272473B1 (en) Electric-arc plasma steam torch
JP2009507347A (en) Steam plasma burner
CA3039253C (en) Consumable assembly with internal heat removal elements
RU2411112C2 (en) Method of micro plasma welding of metals
RU99678U1 (en) FLUID PLASMOTRON
KR20150031472A (en) Electrode for a plasma arc cutting torch
RU115141U1 (en) PLASMOTRON STEAM LIQUID ELECTRIC ARC
JPS63154272A (en) Plasma torch
KR101002082B1 (en) Electrode for plasma arc torch
RU2431685C2 (en) Procedure for treatment of surface of metals by heating with plasma jet
RU2278327C1 (en) Burner
RU96049U1 (en) ELECTRODE WELDING TORCH
RU144587U1 (en) ELECTRIC ARC PLASMATRON WITH INDIRECT ARC
CN110072324A (en) A kind of no cathode plasma generator
RU2072640C1 (en) Arc-plasma torch
RU2458489C1 (en) Double-jet arc plasmatron
RU2040124C1 (en) Electric arc plasma torch
RU97073U1 (en) ELECTRODE WELDING TORCH

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20210528