Межэлектродная вставка электродугового плазмотрона

Межэлектродная вставка электродугового плазмотрона

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. МЕЖЭЛЕКТРОДНАЯ ВСТАВКА ЭЛЕКТРОДУГОВОГО ПЛАЗМОТРОНА, выполненная в виде набора чередующихся газораспределительных колец и кольцевых секций с периферийными сквозными пазами , образуюа1ими при сборке вставки коллекторные каналы для охлаждающей жидкости и газа, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности в работе и увеличения КПД плазмотрона путем уменьшения токов утечки, секция выполнена составной из .наружного электроизоляционного корпуса с указанными пазами и пристыкованного к нему через уплотнительные элементы С-образного сменного сопла. 2, Вставка по п. 1,отличающаяся тем, что внутри сопла установлены два С-образных пристыкованных друг к другу перфорированных полукольца, образующих кольцевой для охлаждающей жидкости . (Л с

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 3256544/07 (22) 05,03.81 (46) 15.10.93. Бюл. М 37-38 (71) Специальное конструкторское бюро по энергохимической аппаратуре и машинам

"Энергохиммаш" (72) В.С,Власов и В.Н.Фокин (73} Новосибирский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института химического машиностроения (56) Патент США

hL 33338899228822, кл. 313 — 19, 1968.

Патент США

N 3379908, кл. 313-19. 1967. (54)(57) 1, МЕЖЭЛЕКТРОДНАЯ ВСТАВКА

ЭЛЕКТРОДУГОВОГО ПЛАЗМОТРОНА, выполненная в виде набора чередующихся ra„„!Ж „„999942 АЗ (з!)з H 05 В 7./22 Н 05 Н 1/33 зораспределительных колец и кольцевых секций с периферийными сквозными пазами, образующими при сборке вставки коллекторные каналы для охлаждающей жидкости и газа, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности в работе и увеличения КПД плазмотрона путем уменьшения токов утечки, секция выполнена составной из.наружного злектроизоляционного корпуса с указанными пазами и пристыкованного к нему через уплотнительные элементы С-образного сменного сопла.

2, Вставка по п. 1, отл и ч а ю щ а я с я тем, что внутри сопела установлены два С-образных пристыко ванных друг к другу перфорированных полукольца, образующих кольцевой каЪал для охлаждающей жидкости.

gggg42

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике получения высокотемпературных потоков газа с помощью электрической дуги постоянного тока, и может быть использовано вхимической,,меd таллургической и других отраслях народного хозяйства.

Известны плаэмотроны с газовихревой стабилизацией дуги, в которых между электродами размещена вставка, изолированная от электродов, Наиболее близким к изобретению является электродуговой плазмотрон с межэлектродной вставкой, выполненной в виде набора чередующихся кольцевых секций с периферийными сквозными пазами, образующими при сборке вставки коллекторные каналы для охлаждающей жидкости и газа и гзэорзспределительных колец.

Однако секции межэлектродной вставки целиком выполнены из металла с ярименением нерззъемных соединений, что приводит к необходимости полной ее замены в случае повреждения даже некоторой ее части, Кроме того, металлические части секций разделяются очень небольшим слоем

Охлаждающей жидкости, чта приводит к не абхадимасти изготовлять секции малой толщины (порядка HGcKonl KHx миллиметров), в противном случае разность потенциалов между секциями может превысить величину напряжения пробоя и в коллекторе для подвода охлаждающей жидкости возникнет дуговой рзэрлд, что приведет к нарушению

ОхЛаЖДЕНИЯ И ВЫЯОДУ ПЛЗЭМОТРОНа ИЭ СТРОЯ, Цель и".îáðåòåíèÿ — повышение надеж.ности в работе и увеличение КПД плаэматраиз путем уменьшения токов утечки, ЭТО достигается тем, что секция выпалненз составной иэ наружного электраизаляцианнага корпуса с укаэанными пазами и пристыкавзннага к нему через уплотнительные элементы С-образного сменного сопла.

Кроме того, внутри сопла установлены два

С-образных пристыкованных друг к другу перфорированных полукольца, образующих кольцевой канал дпя охлаждающей жидкоти, Нз фиг. 1 показам электродуговой плазмотрон с межэлектрадной вставкой; на фиг.

2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3 — разрез

Б-Б на фиг. 2.

Межэлектродная вставка 1, размещенная между электродными узлами 2 и 3, состоит иэ набора секций, имеющих корпус 4, сменное С-образное сопла 5, гаэараспределительное кольцо 6 и двз С-образных полукольца 7 и 8, установленных в наружную кольцевую проточку сопла, 5

Q0

Гер етиззция вадоахлаждаемай полости секций от газового канала 9, в котором горит дуга, осуществляется с помощью уплатнительных прокладок 10 и 11, Сквозные пазы в корпусах секций 12, 13 и 14 при сборке межэлектродной вставки образуют коллектарные каналы 15 и 16 для подвода и о вода охлаждающей ЖИДкасти и канал 17 для рабочего газа, Герметизация секций ме>кэлектродной вставки между собой и между электродами осуществляется с помощью прокладок 1G, име. ащих выр" зы. соответствующие паззм секций для организации коллекгарных каналов, Корпуса секций изготавливаются из электраиэаляцион нага IGTepnçnç, например кзпралон". Или rресс-материала.

При использовании для изготовления сменных сопел материалов с низкой теплоправаднасть а (нзпример, нержавеющей стали) толщина стенки сопла далина быть уменьшена, в этом =ny I"e в наружную проточку сопла устзнзвливз атся двз полукольца, образующих каналы для протока жидкости с большой скоростью. Повышение скорости движения жидKocTI позволяет увеличить коэффициент теплаотдачи ат стенки к жидкости, т.е. Способствует лучшему охлаждению с;енки.

Предлагаемая конструкция межэлектРОДНОЙ BCTBB ::.l 103DОЛЛЕТ МНОГОКОЗТНО ИСпользовать все Ос-":n;..е элементы секции в случае выхода из строя сменного сопла, находящегося в тепланапрлженной зоне, позволяет с млнимальнай затратой труда на изготовление изменять геометрические размеры дуговой камеры эз счет изменения размеров и формы сменных сопел (в частности, диаметр дугового канала, форму и вели- чину вихревых к:.ìåð). Металлические части дутаваго кзнзлз! Сменные сопла), находящиеся пад разным потенциалам, разделены друг ат друга значительным слоем Охлаждающей жидкости, что исключает вазмо>кность возникнавенил электрического

f1p05oA по каллектарным каналам и позволяет увеличю ь толщину секций да нескольких сантиметров, Тзк как сопротивление слоя жидкости, разделяющего металлические части дугового канала, велико, та величина потоков у1ечки снижаетсл в десятки раз, чта в с":îþ Очередь повышает КПД плазматрана в целом.

Например, при разности потенциалов между секциями в 200 Б и сапаативлении охлаждающей водыp =- 1000 Ом см (техническая вода) таки утеч и между цепьнаметзппическими секцилми толщиной 2 см, разделенные изолятора - и толщиной 2 мм, составляет чепичи <у 4 /, n та ласмл кяк

999942 утечка по коллекторам из изоляционного материала равна всего 10 мА, т,е, в 400 раз меньше.

Кроме того, наличие одной межсекционной уплотнительной прокладки по- 5 зволяет исключить индивидуальные уплотнения каналов, что снижает их количество и, следовательно, повышает надежность плазмотрона в работе. (56) Патент США hk 3389282, кл. 313-19, 1968.

Патент США f4 3379908, кл. 313-19, 1967.

f/ „/р )

: „О d ;1, Ц ООИ? ВОДСТВС Н НО ИЗДс2 ТОЛ ЬС К ИЙ КОМ ОИНБТ ПЭ I с Н, . Г. /: СО О1. p. : /Л Г и (йОИ О3 1 Г 1