RU999942C - Межэлектродна вставка электродугового плазмотрона - Google Patents

Abstract

1. МЕЖЭЛЕКТРОДНАЯ ВСТАВКА ЭЛЕКТРОДУГОВОГО ПЛАЗМОТРОНА, выполненна  в виде набора чередующихс  газораспределительных колец и кольцевых секций с периферийными сквозными пазами , образуюа1ими при сборке вставки коллекторные каналы дл  охлаждающей жидкости и газа, отличающа с  тем, что, с целью повышени  надежности в работе и увеличени  КПД плазмотрона путем уменьшени  токов утечки, секци  выполнена составной из .наружного электроизол ционного корпуса с указанными пазами и пристыкованного к нему через уплотнительные элементы С-образного сменного сопла. 2, Вставка по п. 1,отличающа с  тем, что внутри сопла установлены два С-образных пристыкованных друг к другу перфорированных полукольца, образующих кольцевой дл  охлаждающей жидкости . (Л с

Description

ю ю ю о Ib.

143

СА

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к технике получени  высокотемпературных потоков газа с помощью электрической дуги посто нного тока, и может быть использовано в химической, металлургической и других отрасл х народного хоз йства,

Известны плазмотроны с газовихревой стабилизацией дуги, в которых между электродами размещена вставка, изолированма  от электродов.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  электродуговой плазмотрон с межэлектродной аставкой, выполненной в аиде набора чередующихс  кольцевых секций с периферийными сквозными пазами, образующими при сборке вставки коллекторные каналы дл  охлаждающей жидкости и газа и газораспределительных колец.

Однако секции межэлектродной всггав«и целиком выполнены из металла с  римеиением неразъемных соединений, что приводит к необходимости полной ее замены в случае повреждени  даже некоторой ее части, Кроме того, металлические части секций раздел ютс  очень небольшим слоем охлаждающей жидкости, что приводит к необходимости изготовл ть секции малой толщины {пор дка нескольких миллиметров), в противном случае разность потенциалов между секци ми может превысить величину напр жени  пробо  и в коллекторе дл  подаодз охлаждающей жидкости возникнет дугоаой разр д, что приведет к нарушению охлаждени  /; выводу плазмотрона из стро ,

Цель изобретени  - повышение надежности 5 работе и увеличение КПД плазмотроне путем уменьшени  токов утечки.

Это достигаетс  тем, что секци  выполнена составной из наружного электроизол ционного корпуса с указанными пазами и пристыкованного к нему через уплотнительные элементы С-образного сменного сопла. Кроме того, внутри сопла установлены два С-обраэных пристыкованных друг к друг/ перфорировамных полукольца, образующих кольцевой кйнал дл  охлаждающей х идкости .

На фиг. 1 показан электродуговой плазмотрон с межэлектродной вставкой; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2.

Межзлектродна  вставка 1, размещенна  между электродными узлами 2 и 3, состоит из набора секций, имеющих корпус 4, сменное С-образное сопло 5, газораспределительное кольцо 6 и два С-образных полукольца 7 и 8, установленных в наружную кольцевую проточку сопла.

Гер.)етиззци  водоохлаждаемой полости секций от газового канала 9, в котором горит дуга, осуществл етс  с помощью уплотнительных прокладок 10 и 11. Сквозные пазы в корпусах секций 12, 13 и 14 при сборке межэлектродной встагзки образуют коллекторные каналы 15 и 16 до  подвода и отвода охлаждающей жидкости и канал 17 дл  рабочего газа. .заци  секций межэлектродной вставки между собой и между электродами осущесткл етсп с помощью прокладок 18, имеюидих вырззы, соответствующие пазам секций дл  организации коллекторных каналов.

Корпуса секций изготавливаютс  из элeктpoизoлйциoнf{oгo материала, например капролонз или пресс-материала.

При использоЕэиии дл  изготовленид сменных сопел материалов с  изкой теплопроводностьиэ (например, нержавеющей стали) толщина стенк: сопла должна быть уменьшена, в этом случае в наружную проточку сопла устанавливаютс  два полукольца , образующих каналы дл  протока жидкости с больи ой скоростью. Повышение скорости движени  жидкости позвол ет увеличить коэффициент теплоотдачи от стенки к жидкости, т.е. способствует лучшему охлаждению стенки.

Пред/гагаема  конструкци  межэлектродной вставлен позоол ет многократно использовать все остальные элементы секции в случае выхода из стро  сменного сопла, наход щегос  в теплонапр жениой зоне, позвол ет с минимальной затратой труда на изготовление измен ть геометрические размеры дуговой камеры за счет изменени  размеров и формы сменных сопел (в частности , диаметр дугового канала, формуй вели- чину вихревых камер). Металлические части дугового кзнамз (сменные сопла), наход щиес  под разным потенциалом, разделены друг от друга значительным слоем охлаждающей жидкости, что исключает B03MQ)j ность возникновенил электрического пробо  по коллекторным каналам и позвол ет увеличить толщину секций до нескольких сантиметров. Так как согфотивление сло  жидкости, раздел ющего металлические части дугового канала, велико, то величина потоков утечки снижаетс  в дес тки раз, что S свою очередь повышает КПД плазмотрона в цепом.

Например, при разности потенциалов между секци ми в 200 В и сопоотивлении охлаждающей (зодыр-- 1000 Ом см (техническа  водз) токи утечки между цельнометаллическими секци ми толщиной 2 см, разделеннь е изол торами толщиной 2 мм, сост,:-58л ет зепичииу 4 ,, в то врем  как

5 9999426

утечка по коллекторам из изол ционногоколичество и, следовательно, повыматериала равна всего 10 мА, т.е. в 400 разшает надежность плазмотрона а

меньше.работе.

Кроме того, наличие одной межсекционной уплотнительной прокладки по-5 (56) Патент США Мг 3389282. кл. 313-19, звол ет исключить индивидуальные1968. уплотнени  каналов, что снижает ихПатентСША Ь3379908,кл.313-19,1967.

Фиг.1