SU494851A1

SU494851A1 - Porous electric arc preheater

Info

Publication number: SU494851A1
Application number: SU1959637A
Authority: SU
Inventors: Эмиль Генрихович Милешкевич
Original assignee: Ордена Трудового Красного Знамени Институт Тепло- И Массообмена Ан Бсср
Priority date: 1973-09-20
Filing date: 1973-09-20
Publication date: 1975-12-05

Description

1one

Изобретение может найти ирименение при обработке металлов, изучении термопрочности пористых материалов, при ироведении плазмохимических процессов, в М.1Д-генераторах - во всех случа х, когда примен етс охлаждение пористой стенки путем пропускани через нее различных хладагентов.The invention may find application in the processing of metals, the study of the thermal strength of porous materials, in plasma chemistry, and in M.1D generators in all cases where cooling of the porous wall is used by passing various refrigerants through it.

Стабилизацию дуги в цилиндрическом канале с пористыми стенками производ т, создава на входе и выходе канала газодинамическую крутку потОКа плазмы путем введени под давлением рабочего газа в канал через тангенциально расположенные отверсти в кольцах, расположенных по торцам канала. Недостаток этото технического решени состоит в том, что крутка газа производитс вне «пористого канала, поэтому в пем прочсходит радиальное и тангенциальное растекание газа, в результате чего крутка потока, а следовательно, стабилизаци дуги уменьшаетс . Это вызывает шунтирование дуги стенкой канала и оплавление ее поверхности, что приводит к аварии.The arc is stabilized in a cylindrical channel with porous walls by creating a gas-dynamic plasma flow at the inlet and outlet of the channel by injecting working gas into the channel through tangentially located holes in the rings located along the channel ends. The disadvantage of this technical solution is that the gas twist is produced outside the porous channel, therefore radial and tangential gas spreading occurs in the letters, as a result of which the flow twist and, therefore, arc stabilization is reduced. This causes the arc to be shunted by the channel wall and the surface of the channel melts, which leads to an accident.

Известна конструкци , позвол юща стабилизировать дугу в самом канале путем создани в стенке канала множества тангенциально направленных отверстий.A known structure allows the arc to be stabilized in the channel itself by creating a plurality of tangentially directed holes in the channel wall.

Но эти отверсти , мелкие, специально ориентированные в стенке, трудно выполнить, кроме того, наблюдаетс повышенный расходBut these holes, small, specially oriented in the wall, are difficult to perform, moreover, an increased consumption is observed

хладагента и больша неравномерность охлаждени .refrigerant and large uneven cooling.

Целью изобретени вл етс улучшение газовой стабилизации дуги и упрощение конструкции электродугового подогревател , а следовательно , повышение долговечности и к.п.д. установки.The aim of the invention is to improve the gas stabilization of the arc and simplify the design of the electric arc preheater, and therefore, increase durability and efficiency. installation.

Указанна цель достигаетс благодар тому , что на пористый канал надета цилиндрическа втулка с глухими пазами, открытыми со стороны стенок канала. В пазах через отверсти , коммутируемые кольцом, создаютс зоны с повышенным и пониженным давлением хладагента, которые, последовательно перемеща сь по лериметру «пористого канала, создают на выходе в канал газодинамическую крутку потока.This goal is achieved due to the fact that a cylindrical sleeve with blind grooves, which are open on the side of the channel walls, is worn on the porous channel. In the grooves, through the holes switched by the ring, zones with high and low pressure of the refrigerant are created, which, by moving successively through the perimeter of the porous channel, create a dynamic flow at the outlet of the channel.

На фиг. 1 показан продольный четвертной разрез по каналу с надетой на него втулкой,FIG. 1 shows a longitudinal quarter section through a channel with a sleeve mounted on it,

кольцом и кожухом; на фиг. 2-поперечный половинный разрез по А-А на фиг. 1.ring and casing; in fig. 2 is a transverse half section along A-A in FIG. one.

На «пористый канал 1 коаксиально ему плотно надеваетс цилиндрическа втулка 2 с глухими продольными пазами 3, открытымиThe "porous channel 1" is coaxially fitted with a cylindrical sleeve 2 with blind longitudinal grooves 3, open

со стороны пористой стенки. Каждый паз соединен с наружной поверхностью втулки отверстием 4. На втулку надето кольцо 5 с лопаст ми 6, имеющее возможность вращатьс вокруг оси втулки. Во втулке и кольце нмеетс одинаковое и кратное трем количествоfrom the side of the porous wall. Each groove is connected to the outer surface of the sleeve by a hole 4. A ring 5 with blades 6 is mounted on the sleeve, having the ability to rotate around the axis of the sleeve. In the sleeve and ring there is the same and multiple three

соосно и равномерно распределенных радиальных отверстий, необходимых дл поступлени хладагента в пазы 3.coaxially and uniformly distributed radial holes required for the refrigerant to enter the slots 3.

Все отверсти во втулке одинаковы и завис т от расхода хладагента, в кольце же только каждое третье отверстие имеет такой же диаметр, а остальные много меньший, что необходимо дл дросселироваии хладагента и понижени давлени в соответствующих пазах .All the holes in the sleeve are the same and depend on the coolant flow rate, while in the ring only every third hole has the same diameter, and the others are much smaller, which is necessary for throttling the coolant and reducing the pressure in the corresponding grooves.

Устройство помещено в герметичный кожух 7, в стенках которого напротив лопастей 6 имеютс тангенциально расположенные сопла 8 дл подачи хладагента.The device is placed in a hermetic casing 7, in the walls of which, opposite to the blades 6, there are tangentially located nozzles 8 for coolant supply.

При подаче хладагента через сопло 8 поток, воздейству на лопатки кольца 5, приводит его во вращение. Враща сь, кольцо своими отверсти ми коммутирует поступление хладагента во все пазы втулки 2 таким образом, что в пазах, против которых наход тс в данный момент больщие отверсти кольца, установитс давление, равное рабочему (поступающему ), а в 2/3 остальных пазов, благодар дросселированию хладагента через малые отверсти и расходу хладагента через пористую стенку, установитс пониженное давление .When the refrigerant is supplied through the nozzle 8, the flow on the vanes of the ring 5 causes it to rotate. Rotating, the ring with its holes switches the coolant flow into all the grooves of the sleeve 2 so that in the grooves against which there are currently large apertures of the ring, a pressure equal to the working (incoming) air will due to the throttling of the refrigerant through the small orifices and the flow rate of the refrigerant through the porous wall, a reduced pressure will be established.

На выходе из пористой стенки в канал 1 зоны давлений хладагента в пристеночном слое также будут неравномерны и повтор ть распределение зон давлений на .входе.At the exit from the porous wall into the channel 1, the pressure zones of the refrigerant in the surface layer will also be uneven and repeat the distribution of pressure zones at the inlet.

При вращении коммутирующего кольца 5 в пазах втулки 2 создаютс перемещающиес вслед за кольцом зоны повышенных и пониженных давлений, а следовательно, то же самое повтор етс и в пристеночном слое на выходе хладагента в канал. Результирующие составл ющие потоков растекани , враща сь вслед за главными векторами, создадут газодинамическую крутку потока, стабилизиру его.When the switching ring 5 rotates, in the slots of the sleeve 2, zones of high and low pressure move after the ring, and therefore the same is repeated in the wall layer at the outlet of the refrigerant into the channel. The resulting components of the flow streams, rotating after the main vectors, will create a gas-dynamic twist of the flow, stabilizing it.

Предмет изобретени Subject invention

Claims

1. The arc heater with porous walls associated with the device

for forcibly supplying refrigerant through them and with means for creating gas arc stabilization, characterized in that, in order to improve the gas vortex stabilization of the arc in the channel, a cylindrical sleeve is installed in the coaxial manner, in which there are longitudinal blind laps open from the outer porous channel wall , and a movable ring is installed coaxially to the sleeve, with the same and three times the number of coaxially and evenly distributed radial holes in the sleeve and the ring the refrigerant in the hub grooves, all

the dimensions of the holes in the sleeve are the same, and in the ring every third coaxial hole, equal in size to the hole in the sleeve, alternates with holes that are smaller than the dimensions of the corresponding holes in the sleeve.

2. An electric arc preheater according to Claim 1, characterized in that the movable ring is provided with radial blades for driving it into rotation using a flow of refrigerant.

Gay men

Ha