RU2165130C2 - Method and device for generating electric arc discharge - Google Patents
Method and device for generating electric arc discharge Download PDFInfo
- Publication number
- RU2165130C2 RU2165130C2 RU99109515A RU99109515A RU2165130C2 RU 2165130 C2 RU2165130 C2 RU 2165130C2 RU 99109515 A RU99109515 A RU 99109515A RU 99109515 A RU99109515 A RU 99109515A RU 2165130 C2 RU2165130 C2 RU 2165130C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plasma
- chamber
- liquid
- stabilization
- arc
- Prior art date
Links
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам формирования и регулирования тепловой мощности плазменной струи и энергетических характеристик плазмотрона, и плазмотронам для осуществления таких способов. The invention relates to electrical engineering, in particular to methods of forming and regulating the thermal power of a plasma jet and the energy characteristics of a plasma torch, and plasmatrons for implementing such methods.
Известно, что для снятия потерь мощности на электродах надо уменьшить ток дуги и долю приэлектродных падений потенциала в общем потенциале дуги. Поэтому с целью увеличения тепловой мощности плазменной струи плазмотрона и увеличения срока службы его электродов повышают напряжение дуги, используя следующие известные способы: 1. Применение многоатомных газов-теплоносителей, водяного пара, воды, обладающих высокой теплоемкостью и требующих высокого напряжения. 2. Удлинением дуги до величины, ограниченной допустимыми потерями на излучение. 3. Охлаждением дуги, т.е. повышением скорости обдува дуги потоком газа, или использованием термального пинч-эффекта стабилизирующей воды. It is known that to remove power losses at the electrodes, it is necessary to reduce the arc current and the fraction of near-electrode potential drops in the total arc potential. Therefore, in order to increase the thermal power of the plasma jet of the plasma torch and increase the service life of its electrodes, the arc voltage is increased using the following known methods: 1. The use of polyatomic heat-transfer gases, water vapor, water having a high heat capacity and requiring high voltage. 2. The extension of the arc to a value limited by permissible radiation losses. 3. Cooling the arc, ie increasing the speed of blowing the arc with a gas stream, or using the thermal pinch effect of stabilizing water.
Известен способ увеличения значения теплового КПД плазмотрона путем изменения напряжения дуги использованием секционных межэлектродных вставок (МЭВ) с распределенной подачей газа или увеличением его расхода. Этот способ осуществляют с помощью плазмотронов, имеющих многосекционные межэлектродные вставки (МЭВ), с подачей холодного газа в зазоры между секциями, что существенно повышает напряжение дуги и тепловую мощность плазменной струи (1). There is a method of increasing the thermal efficiency of the plasma torch by changing the arc voltage using sectional interelectrode inserts (MEV) with a distributed gas supply or an increase in its flow rate. This method is carried out using plasmatrons having multi-section interelectrode inserts (MEW), with the supply of cold gas to the gaps between the sections, which significantly increases the arc voltage and the thermal power of the plasma jet (1).
Недостатками указанных способов и плазмотронов является невозможность их применения в плазмотронах с жидкостной стабилизацией дуги, т.к. согласно теории центробежной форсунки (2) увеличение длины камеры закручивания жидкости приводит к уменьшению окружной составляющей скорости из-за наличия трения, увеличению коэффициента расхода μф и уменьшению угла распыла αф, вследствие чего нарушается оптимальное значение диаметра газового вихря воронки.The disadvantages of these methods and plasmatrons is the impossibility of their use in plasmatrons with liquid arc stabilization, because according to the theory of a centrifugal nozzle (2), an increase in the length of the fluid swirling chamber leads to a decrease in the peripheral velocity component due to the presence of friction, an increase in the flow coefficient μ f and a decrease in the spray angle α f , as a result of which the optimal value of the diameter of the gas vortex of the funnel is violated.
Наиболее близким к изобретению является способ формирования электродугового разряда в плазмотроне с жидкостной стабилизацией дуги, при котором в камеру жидкостной стабилизации до тангенциальной подачи жидкости подают поток плазмообразующего газа, закрученного относительно оси газовой камеры, возбуждают в ней вспомогательный разряд, с помощью которого зажигают рабочую дугу, после чего подачу газа прекращают, а давление жидкости увеличивают. При отключении рабочей дуги подают плазмообразующий газ, а давление жидкости понижают. Closest to the invention is a method of forming an electric arc discharge in a plasma torch with liquid stabilization of the arc, in which a plasma-forming gas stream swirling relative to the axis of the gas chamber is supplied to the liquid stabilization chamber before tangential fluid supply, an auxiliary discharge is excited in it, by which the working arc is ignited, then the gas supply is stopped, and the fluid pressure is increased. When the working arc is turned off, plasma-forming gas is supplied, and the liquid pressure is reduced.
Плазмотрон для осуществления указанного способа содержит корпус, в котором по оси установлены стержневой электрод и охватывающий его дополнительный электрод, образующие газовую камеру с патрубком ввода плазмообразующего газа и камеру жидкостной стабилизации с патрубком тангенциального ввода жидкости и верхней и нижней торцовыми диафрагмами, при этом камера жидкостной стабилизации верхним торцом плотно подсоединена к дополнительному электроду, служащему верхней диафрагмой, а к нижней диафрагме подсоединен введенный водосборник-рассекатель, выполненный со сквозными центральным и охватывающими его периферийными отверстиями (2). The plasma torch for implementing this method comprises a housing in which a rod electrode and an additional electrode surrounding it are installed, forming a gas chamber with a plasma-forming gas inlet pipe and a liquid stabilization chamber with a tangential liquid inlet pipe and upper and lower end diaphragms, while the liquid stabilization chamber the upper end is tightly connected to an additional electrode serving as the upper diaphragm, and the introduced water collector is connected to the lower diaphragm Sekatel configured with clearance and covering its central peripheral holes (2).
Недостатками указанного способа и плазмотрона являются: низкая тепловая мощность плазменной струи и невозможность ее увеличения за счет повышения напряжения дуги путем удлинения канала вихревого потока, стабилизирующего дугу; применение термохимического стержневого электрода, ограничивающего увеличение тока; невозможность использования плазмотрона в герметически закрытых реакторах с вынесенной дугой и подключения его к сети переменного тока. The disadvantages of this method and the plasma torch are: low thermal power of the plasma jet and the impossibility of increasing it by increasing the arc voltage by lengthening the vortex flow channel stabilizing the arc; the use of a thermochemical rod electrode, limiting the increase in current; the inability to use the plasma torch in hermetically sealed reactors with a remote arc and connecting it to an alternating current network.
Указанные недостатки обусловлены следующими причинами: удлинение камеры жидкостной стабилизации, согласно теории центробежной форсунки (3), ограничено условиями Hк ≤ Dк Rвх / rф ≥ 1, (см. фиг. 1а) при которых длина камеры считается нормальной, и существует некоторое "оптимальное" значение диаметра газового вихря, при котором, в нашем случае, возможен запуск плазмотрона с помощью плазмообразующего газа. Нельзя также подобно плазмотрону с газовой стабилизацией увеличить скорость истечения и температуру струи увеличением расхода газа, потому что основная часть жидкости не вытекает через сопло, а отбрасывается водосборником-рассекателем. Увеличение тока на стержневом электроде, работающем в режиме термокатода с неподвижным пятном, ограничено. Более того, при повторных зажиганиях дуги, расплавляющих затвердевшую пленку, на поверхности термокатода происходят потери вследствие его испарения и разбрызгивания. Также, термокатод нельзя использовать в цепи переменного тока, а сам плазмотрон - в плазмотронах с вынесенной дугой, в герметично закрытых плазменных реакторах, в многодуговых системах.These shortcomings are caused by the following reasons: according to the theory of a centrifugal nozzle (3), the extension of the liquid stabilization chamber is limited by the conditions H k ≤ D to R in / r f ≥ 1, (see Fig. 1a) at which the chamber length is considered normal, and exists some "optimal" value of the diameter of the gas vortex, at which, in our case, it is possible to start the plasma torch using a plasma-forming gas. It is also impossible to increase the flow rate and the temperature of the jet, like a plasmatron with gas stabilization, by increasing the gas flow rate, because the bulk of the liquid does not flow out through the nozzle, but is discarded by the catchment divider. The increase in current at the rod electrode, operating in the thermal cathode mode with a fixed spot, is limited. Moreover, during repeated ignitions of the arc melting the hardened film, losses occur on the surface of the thermal cathode due to its evaporation and spraying. Also, the thermal cathode cannot be used in an alternating current circuit, and the plasmatron itself - in plasma torches with a remote arc, in hermetically sealed plasma reactors, in multi-arc systems.
Задачей изобретения является создание способа формирования электродугового разряда и устройства для его осуществления, позволяющих изменять тепловые параметры плазменной струи и энергетические характеристики плазмотрона, обеспечивающих надежную и экономичную работу плазмотрона и расширение области его применения. The objective of the invention is to provide a method of forming an electric arc discharge and a device for its implementation, allowing you to change the thermal parameters of the plasma jet and the energy characteristics of the plasma torch, providing reliable and economical operation of the plasma torch and expanding its scope.
Техническим результатом изобретения является повышение тепловой мощности плазменной струи с расширением ее функциональной возможности и расширение области применения плазмотрона. The technical result of the invention is to increase the thermal power of the plasma jet with the expansion of its functionality and the expansion of the scope of the plasma torch.
Это достигается тем, что в способе формирования электродугового разряда в плазмотроне, при котором подают в газовую камеру поток плазмообразующего газа, закрученного относительно ее оси, затем подают в камеру жидкостной стабилизации тангенциальный поток жидкости, возбуждают в газовой камере вспомогательный разряд, которым зажигают рабочую дугу, в соответствии с изобретением тангенциальные потоки жидкости раздельно подают в расположенные по оси последовательно, один за другим, камеры жидкостной стабилизации. This is achieved by the fact that in the method of forming an electric arc discharge in a plasma torch, in which a plasma-forming gas stream swirling about its axis is supplied to the gas chamber, then a tangential liquid flow is fed into the liquid stabilization chamber, an auxiliary discharge is excited in the gas chamber, which ignites the working arc, in accordance with the invention, the tangential fluid flows are separately supplied to the liquid stabilization chambers arranged sequentially, one after the other, in an axis.
Это достигается также и тем, что в плазмотроне содержащем корпус, в котором по оси установлены основной и дополнительный электроды, образующие газовую камеру с патрубком ввода плазмообразующего газа, камеру жидкостной стабилизации с патрубком тангенциального ввода жидкости и верхней и нижней торцевыми диафрагмами, причем камера жидкостной стабилизации верхним торцом плотно присоединена к дополнительному электроду, служащему верхней диафрагмой, а к нижней диафрагме присоединен водосборник-рассекатель, выполненный со сквозным центральным отверстием, в соответствии с изобретением в корпус плазмотрона дополнительно установлена вторая камера жидкостной стабилизации с патрубком тангенциального ввода жидкости, плотно присоединенная верхним торцом к водосборнику-рассекателю первой камеры, а к нижней диафрагме второй камеры присоединен водосборник-рассекатель со сквозным центральным отверстием, при этом основной электрод выполнен в виде полого электрода с системой магнитной стабилизации дуги. В зависимости от технологического процесса к водосборнику-рассекателю второй камеры жидкостной стабилизации подсоединяется съемный анод-сопло с системой магнитной стабилизации. This is also achieved by the fact that in the plasmatron containing the housing, in which the main and additional electrodes are installed along the axis, forming a gas chamber with a plasma-forming gas inlet pipe, a liquid stabilization chamber with a tangential liquid inlet pipe and upper and lower end diaphragms, and the liquid stabilization chamber the upper end is tightly attached to the additional electrode, which serves as the upper diaphragm, and to the lower diaphragm is connected a water collector-divider made with a through center In accordance with the invention, a second liquid stabilization chamber with a tangential fluid inlet, tightly attached with its upper end to the water collector-divider of the first chamber, and a water collector-divider with a through central hole are connected to the lower diaphragm of the second chamber, the main electrode is made in the form of a hollow electrode with a magnetic arc stabilization system. Depending on the technological process, a removable anode nozzle with a magnetic stabilization system is connected to the water collector-divider of the second liquid stabilization chamber.
При таком способе, в зависимости от технологического процесса, благодаря использованию двух и более камер изменяется длина рабочей дуги, ее напряжение и сила тока, изменяется длина вихревой трубки жидкости, соприкасающейся с дугой, появляется возможность одновременной подачи разных жидкостей, через соседние камеры, и технологического газа через газовую камеру. Все это способствует изменению тепловой мощности и состава плазменной струи, а снижение силы тока вследствие увеличения напряжения дуги снижает потери мощности на электродах. Продолжение подачи пускового плазмообразующего газа обусловлено, прежде всего, удаленностью полого электрода от центрального отверстия верхней диафрагмы камеры жидкостной стабилизации, поэтому здесь газ повышает стабилизацию дуги, охлаждает электрод, снижает его эрозию и вместе с тем способствует уменьшению времени необходимого на подготовку повторного запуска. Все эти преимущества повышают экономичность, надежность и тепловую эффективность электрической дуги, стабилизированной жидкостью, делают возможным регулирование тепловой мощности плазменной струи. With this method, depending on the technological process, due to the use of two or more chambers, the length of the working arc changes, its voltage and current strength, the length of the vortex tube of the liquid in contact with the arc changes, it becomes possible to simultaneously supply different liquids through adjacent chambers, and the technological gas through the gas chamber. All this contributes to a change in the thermal power and composition of the plasma jet, and a decrease in the current strength due to an increase in the arc voltage reduces the power loss at the electrodes. The continuation of the supply of the starting plasma-forming gas is due, first of all, to the distance of the hollow electrode from the central hole of the upper diaphragm of the liquid stabilization chamber, therefore, here the gas improves arc stabilization, cools the electrode, reduces its erosion and, at the same time, reduces the time required to prepare a restart. All these advantages increase the economy, reliability and thermal efficiency of an electric arc stabilized by a liquid, make it possible to control the thermal power of a plasma jet.
При такой конструкции плазмотрон легко переналаживается из плазмотрона прямого действия в плазмотрон косвенного действия и обратно, а также можно подсоединить дополнительные камеры жидкостной стабилизации, в которых промежуточные водосборники-рассекатели могут служить дополнительными электродами при многоступенчатой схеме возбуждения электродугового разряда. Применение полого электрода исключает его частую смену, увеличивает допустимые токи, делает возможным подключение плазмотрона к сети переменного тока, установку его в герметично закрытых плазменных реакторах, в плазмотронах с вынесенной дугой, в многодувных системах. Перечисленные преимущества делают плазмотрон более универсальным, экономичным и эффективным. With this design, the plasmatron can easily be reassigned from a direct-action plasmatron to an indirect-action plasmatron and vice versa, and additional liquid stabilization chambers can be connected, in which intermediate water separators can serve as additional electrodes in a multi-stage scheme for exciting an electric arc discharge. The use of a hollow electrode eliminates its frequent change, increases the permissible currents, makes it possible to connect the plasma torch to an alternating current network, install it in hermetically sealed plasma reactors, in plasma torches with a remote arc, in multi-blow systems. These advantages make the plasma torch more versatile, economical and efficient.
Изобретение поясняется чертежом, на котором представлены осевой разрез плазмотрона со схемами: пневматической, гидравлической и электрической систем плазмотрона. The invention is illustrated in the drawing, which shows an axial section of a plasma torch with schemes: pneumatic, hydraulic and electrical systems of a plasma torch.
Предлагаемый плазмотрон с жидкостной стабилизацией электродугового разряда имеет камеру жидкостной стабилизации 1 с тангенциально выполненными отверстиями 2 для подачи жидкости, ограниченную верхней торцевой диафрагмой, служащей дополнительным электродом 3, и нижней торцевой диафрагмой 4 с соплом. Со стороны верхней диафрагмы 3 камера жидкостной стабилизации 1 соосно и изолированно соединена с охватывающей ее газовой камерой 5, имеющей патрубок ввода плазмообразующего пускового газа 6 с отверстиями 7, в которой установлен полый электрод 8 с системой магнитной стабилизации дуги 9. Со стороны нижней диафрагмы 4 при помощи корпуса-изолятора 10 подсоединена вторая камера жидкостной стабилизации 11 с тангенциально выполненными отверстиями 12 для подачи жидкости, ограниченная торцевой диафрагмой 13, выполняющей одновременно роль водосборника-рассекателя камеры жидкостной стабилизации 1, и нижней торцевой диафрагмой 14 с соплом, к которой при помощи корпуса-изолятора 10 подсоединен водосборник-рассекатель 15 с формирующим соплом. В зависимости от схемы плазмотрона и технологического процесса к водосборнику-рассекателю 15 подсоединяются анод-сопло 16 с системой магнитной стабилизации дуги. The proposed plasma torch with liquid stabilization of the electric arc discharge has a liquid stabilization chamber 1 with tangentially made holes 2 for supplying liquid, limited by the upper end diaphragm serving as an additional electrode 3, and the lower end diaphragm 4 with a nozzle. From the side of the upper diaphragm 3, the liquid stabilization chamber 1 is coaxially and isolatedly connected to the gas chamber 5 enclosing it, having a plasma-forming starting gas inlet pipe 6 with openings 7, in which a hollow electrode 8 with a magnetic arc stabilization system 9 is installed. From the side of the lower diaphragm 4, when using the insulator housing 10, a second liquid stabilization chamber 11 is connected with tangentially made holes 12 for supplying liquid, limited by an end diaphragm 13, which simultaneously serves as a catchment a chopper-stabilization chamber liquid 1, and the bottom wall 14 with a nozzle orifice, to which by means of insulator body 10 connected drip pan-divider 15 forms the nozzle. Depending on the plasma torch design and the technological process, an anode nozzle 16 with a magnetic arc stabilization system is connected to the catchment-splitter 15.
Гидравлическая система подключения состоит из двух одинаковых независимых магистралей, содержащих манометры 17, 18, показывающие давление на входе в камеры жидкостной стабилизации 1 и 11, расходомеры 19, 20, ручные краны 21, 22, отсечные электроклапаны 23, 24 и водяные насосы 25, 26. Система также имеет манометр 27, подсоединенный к водосборнику камеры жидкостной стабилизации 1. Обе магистрали соединены перемычкой при помощи ручного крана 28. The hydraulic connection system consists of two identical independent lines containing pressure gauges 17, 18, showing the inlet pressure to the liquid stabilization chambers 1 and 11, flow meters 19, 20, hand cranes 21, 22, shut-off electrovalves 23, 24 and water pumps 25, 26 The system also has a pressure gauge 27 connected to the catchment of the liquid stabilization chamber 1. Both lines are connected by a jumper using a manual crane 28.
Пневматическая система подключения плазмотрона включает магистраль пускового газа, состоящую из манометра 29, обратного клапана 30, отсечного электроклапана 31, расходной шайбы 32 и ручного игольчатого вентиля 33. Пневматическая схема включает также магистраль дополнительного газа, соединенную с газовой камерой 5 через магистраль пускового газа и содержащую ручные игольчатые вентили 34, 35, обратный клапан 36, отсечной клапан 37, расходомер 38. Обе пневматические магистрали соединены перемычкой через ручной вентиль 39 и на испытании работали совместно. The pneumatic system for connecting the plasma torch includes a starting gas line, consisting of a pressure gauge 29, a non-return valve 30, a shut-off solenoid valve 31, a washer 32 and a manual needle valve 33. The pneumatic circuit also includes an additional gas line connected to the gas chamber 5 through a starting gas line and containing manual needle valves 34, 35, non-return valve 36, shut-off valve 37, flow meter 38. Both pneumatic lines are connected by a jumper through the manual valve 39 and worked together on the test it is good.
Плазмотрон работает при его подключении к источнику напряжения, который имеет источник питания 40, пускатель 41 с контактами 42, конденсаторы 43, 44, дроссель 45 и осциллятор 46, являющийся источником напряжения системы возбуждения вспомогательной дуги. Отрицательный зажим 47 источника питания соединен с катодом 8, а положительный зажим 48 - с обрабатываемой поверхностью или анодом-соплом (не показано). Зажим 49 осциллятора 46 соединен с верхней торцевой диафрагмой 3, которая таким образом, выполняет функцию дополнительного электрода. Для определения оптимального давления при запуске к газовой камере подсоединен манометр 50. The plasma torch operates when it is connected to a voltage source that has a power source 40, a starter 41 with contacts 42, capacitors 43, 44, a choke 45 and an oscillator 46, which is the voltage source of the auxiliary arc excitation system. The negative terminal 47 of the power source is connected to the cathode 8, and the positive terminal 48 is connected to the machined surface or the anode nozzle (not shown). The clamp 49 of the oscillator 46 is connected to the upper end diaphragm 3, which thus serves as an additional electrode. To determine the optimal pressure at startup, a pressure gauge 50 is connected to the gas chamber.
Подробно устройство и работа источника напряжения и системы возбуждения вспомогательной дуги здесь не описаны, так как они хорошо известны специалистам в данной области и не имеют непосредственного отношения к предлагаемому изобретению. The device and operation of the voltage source and the auxiliary arc excitation system are not described in detail here, since they are well known to specialists in this field and are not directly related to the invention.
Плазмотрон работает следующим образом: открывают перед запуском плазмотрона вентили 33, 34, 39 и пусковой газ из ресивера поступает на вход электроклапана 37 и на вход электроклапана 31 через расходную шайбу 32, рассчитанную на расход газа, при котором получают давление в вихревой трубке Pвих.опт.. Расход через шайбу 32 определяют экспериментальным путем. Воду подают из системы или бака к водяному насосу 26, затем приоткрывают краны 22, 28 и вода поступает на вход трехходового электроклапана 23, 24 и идет на слив или обратно в бак. На этом подготовка гидро- и пневмосистем к запуску заканчивается. Далее подают напряжение холостого хода на электроды. Одновременно срабатывает электроклапан 31, пусковой газ подается в газовую камеру 5, где он закручивается завихрителем 6 и поступает в камеры жидкостной стабилизации 1, 11 через отверстия торцевых диафрагм. После заданного интервала времени срабатывает трехходовой клапан 24, затем 23 и включается электродвигатель водяного насоса, слив воды прекращается и она под давлением поступает в камеры жидкостной стабилизации 1, 11 и, пройдя через них, идет на слив. Приоткрывая краны 22 и 28 при помощи манометра 50, подсоединенного к газовой камере через отдельный штуцер, и манометра 27, подсоединенного к водосборнику камеры жидкостной стабилизации 1, с учетом перепада давления жидкости в камере устанавливают Δ Pопт = Pж.опт. - Pвих.опт, при котором включают осциллятор 46 и возбуждают вспомогательную дугу. Факел этой дуги вылетает из формирующего сопла водосборника-рассекателя 15 и, касаясь поверхности изделия или анода-сопла, возбуждает основной разряд. Срабатывают обратные клапаны 30, 36 из- за скачка давления при образовании пара и одновременно с отключением осциллятора 46 включается электроклапан 37 и отключается электроклапан 31, и пусковой газ поступает через расходомер 38. Ручными кранами 22 и 28, вентилем 33 по показаниям манометров 27 и 50 в зависимости от технологического процесса добиваемся соотношения Pж.потр. ≥ Pвих.потр.. Для автоматизации данной операции можно в схеме газ-жидкость установить регулятор расхода газа, который в зависимости от перепада давления Δ Pпотр. = Pж.потр. - Pвих.потр., при изменении расхода жидкости автоматически изменял бы расход газа.The plasma torch works as follows: before starting the plasma torch, the valves 33, 34, 39 are opened and the starting gas from the receiver enters the inlet of the electrovalve 37 and to the inlet of the electrovalve 31 through a flow washer 32, designed for gas flow, at which the pressure in the vortex tube P vih is obtained. opt. . The flow rate through the washer 32 is determined experimentally. Water is supplied from the system or tank to the water pump 26, then the taps 22, 28 are opened and the water enters the inlet of the three-way solenoid valve 23, 24 and goes to the drain or back to the tank. This completes the preparation of the hydraulic and pneumatic systems for launch. Next, an open circuit voltage is applied to the electrodes. At the same time, the solenoid valve 31 is activated, the starting gas is supplied to the gas chamber 5, where it is twisted by a swirler 6 and enters the liquid stabilization chambers 1, 11 through the openings of the end diaphragms. After a predetermined time interval, a three-way valve 24 is activated, then 23 and the water pump motor is turned on, the water is discharged and it under pressure enters the liquid stabilization chambers 1, 11 and, after passing through them, goes to the drain. Opening the taps 22 and 28 using a manometer 50 connected to the gas chamber through a separate fitting, and a manometer 27 connected to the water collector of the liquid stabilization chamber 1, taking into account the pressure drop in the chamber, set Δ P opt = P z.opt. - P ed . Opt , in which the oscillator 46 is turned on and an auxiliary arc is excited. The torch of this arc flies out from the forming nozzle of the catchment-divider 15 and, touching the surface of the product or the anode-nozzle, excites the main discharge. Non-return valves 30, 36 are triggered due to a pressure surge during steam generation, and simultaneously with the oscillator 46 turned off, the solenoid valve 37 is turned on and the solenoid valve 31 is turned off, and the starting gas enters through the flow meter 38. Manual valves 22 and 28, valve 33 according to the readings of pressure gauges 27 and 50 depending on the technological process, we obtain the ratio P ≥ P vortex . To automate this operation, it is possible to install a gas flow regulator in the gas-liquid circuit, which, depending on the pressure drop, Δ P consumption. = P zh.potr. - P vol. , when changing the flow rate of the liquid would automatically change the flow rate of gas.
При обрыве основного разряда срабатывают трехходовые электроклапаны 23, 24, выключается электродвигатель водяного насоса, подача воды в камеры 1, 11 прекращается, и вода идет на слив. Одновременно включается электроклапан 31, отключается электроклапан 37, и пусковой газ поступает в газовую камеру 5 через расходную шайбу 32. When the main discharge is cut off, three-way electrovalves 23, 24 are triggered, the water pump motor is turned off, the water supply to chambers 1, 11 is stopped, and the water goes to drain. At the same time, the solenoid valve 31 is turned on, the solenoid valve 37 is turned off, and the starting gas enters the gas chamber 5 through the washer 32.
В процессе работы, в зависимости от технологического процесса может быть использован технологический газ и алгоритм работы пневмосистемы изменится. Данный способ регулирования тепловой мощности плазменной струи и характеристик плазмотрона, а также и его конструкция делают плазмотрон с жидкостной стабилизацией дуги универсальным, позволяют применять его в многодуговых системах, в герметично закрытых реакторах, вести им обработку поверхностей, порошковых веществ, жидкостей и использовать в сетях переменного тока. In the process, depending on the technological process, process gas can be used and the algorithm of the pneumatic system will change. This method of controlling the thermal power of the plasma jet and the characteristics of the plasma torch, as well as its design make the plasma torch with liquid arc stabilization universal, allow it to be used in multi-arc systems, in hermetically sealed reactors, treat them with surfaces, powder substances, liquids and use in alternating current networks current.
Источники информации
1. М. Ф. Жуков, В.Я. Смоляков, Б.А. Урюков. Электродуговые нагреватели газа (плазмотроны). - М.: Наука, 1973, с. 186-188.Sources of information
1. M.F. Zhukov, V.Ya. Smolyakov, B.A. Uryukov. Electric arc gas heaters (plasmatrons). - M .: Nauka, 1973, p. 186-188.
2. Патент 2115269, Россия, кл. Н 05 В 7/18, 1998 (прототип). 2. Patent 2115269, Russia, cl. H 05 B 7/18, 1998 (prototype).
3. В. Е. Алемасов и др. Теория ракетных двигателей. М.: Машиностроение, 1980, с. 230-236. 3. V. E. Alemasov et al. Theory of rocket engines. M .: Engineering, 1980, p. 230-236.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99109515A RU2165130C2 (en) | 1999-05-05 | 1999-05-05 | Method and device for generating electric arc discharge |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99109515A RU2165130C2 (en) | 1999-05-05 | 1999-05-05 | Method and device for generating electric arc discharge |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2165130C2 true RU2165130C2 (en) | 2001-04-10 |
Family
ID=20219491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99109515A RU2165130C2 (en) | 1999-05-05 | 1999-05-05 | Method and device for generating electric arc discharge |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2165130C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2392781C1 (en) * | 2009-02-18 | 2010-06-20 | Закрытое акционерное общество "Бюро Технологии Экспериментального машиностроения" | Electric arc dc plasmatron for installations of solid wastes plasma treatment |
| RU2441353C1 (en) * | 2010-06-28 | 2012-01-27 | Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук (ИТПМ СО РАН) | Electroarc plasmatron with steam-vortex arc stabilisation |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4219726A (en) * | 1979-03-29 | 1980-08-26 | Westinghouse Electric Corp. | Arc heater construction with total alternating current usage |
| US4535225A (en) * | 1984-03-12 | 1985-08-13 | Westinghouse Electric Corp. | High power arc heater |
| DE3542431A1 (en) * | 1984-11-30 | 1986-06-05 | Plasma Energy Corp., Raleigh, N.C. | HEATING DEVICE WITH ARC PLASMA TORCH |
| RU2094960C1 (en) * | 1996-02-23 | 1997-10-27 | Закрытое акционерное общество "Техно-ТМ" | Method and device for plasma treatment of surfaces |
| RU2115269C1 (en) * | 1991-02-20 | 1998-07-10 | Жан Капашевич Кульжанов | Method of production of arc discharge in plasma generator and device for its realization |
-
1999
- 1999-05-05 RU RU99109515A patent/RU2165130C2/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4219726A (en) * | 1979-03-29 | 1980-08-26 | Westinghouse Electric Corp. | Arc heater construction with total alternating current usage |
| US4535225A (en) * | 1984-03-12 | 1985-08-13 | Westinghouse Electric Corp. | High power arc heater |
| DE3542431A1 (en) * | 1984-11-30 | 1986-06-05 | Plasma Energy Corp., Raleigh, N.C. | HEATING DEVICE WITH ARC PLASMA TORCH |
| RU2115269C1 (en) * | 1991-02-20 | 1998-07-10 | Жан Капашевич Кульжанов | Method of production of arc discharge in plasma generator and device for its realization |
| RU2094960C1 (en) * | 1996-02-23 | 1997-10-27 | Закрытое акционерное общество "Техно-ТМ" | Method and device for plasma treatment of surfaces |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2392781C1 (en) * | 2009-02-18 | 2010-06-20 | Закрытое акционерное общество "Бюро Технологии Экспериментального машиностроения" | Electric arc dc plasmatron for installations of solid wastes plasma treatment |
| RU2441353C1 (en) * | 2010-06-28 | 2012-01-27 | Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук (ИТПМ СО РАН) | Electroarc plasmatron with steam-vortex arc stabilisation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1271229A (en) | Plasma flame spray gun method and apparatus with adjustable ratio of radial and tangential plasma gas flow | |
| CN103079329B (en) | A kind of high-pressure plasma ignition device | |
| KR930005953B1 (en) | How to start improved plasma arc torch | |
| US11116069B2 (en) | High power DC non transferred steam plasma torch system | |
| US8783196B2 (en) | AC plasma ejection gun, the method for supplying power to it and pulverized coal burner | |
| WO1988001218A1 (en) | Device for plasma-arc cutting of biological tissues | |
| JPH0450865B2 (en) | ||
| RU2340125C2 (en) | Electroarc plasmatron | |
| RU2115269C1 (en) | Method of production of arc discharge in plasma generator and device for its realization | |
| RU2165130C2 (en) | Method and device for generating electric arc discharge | |
| RU2441353C1 (en) | Electroarc plasmatron with steam-vortex arc stabilisation | |
| JP6423887B2 (en) | Ozone generator | |
| RU2577332C1 (en) | Three-phase electric arc plasma generator and method for start-up thereof | |
| RU2055449C1 (en) | Plasma generation process | |
| RU2072640C1 (en) | Arc-plasma torch | |
| US3376468A (en) | Method and apparatus for heating gases to high temperatures | |
| RU2442011C1 (en) | Electric thermal micro engine | |
| US11504669B2 (en) | Method for exhaust gas abatement under reduced pressure and apparatus therefor | |
| EA001829B1 (en) | Plasma burner | |
| SU1094569A1 (en) | High-frequency flame plasma generator for heating dispersed material | |
| JPH06290896A (en) | High frequency plasma heater and its operating method | |
| RU2060130C1 (en) | Plasmotron | |
| RU2259262C1 (en) | Plasma generator | |
| US3469143A (en) | Electric arc light source having undercut recessed anode | |
| RU2066517C1 (en) | Plasma-arc burner |