Генератор дугової плазми

Генератор дугової плазми, що містить анодний і катодний вузли, ізолятор, який відрізняється тим, що частина анодного вузла, яка утворює вхідну частину дугового каналу, містить секції, перша від катода нерухома, а інші секції встановлені в обоймі з можливістю рухатись за другою частиною анодного вузла, що утворює вихідну частину дугового каналу, вздовж їхньої спільної осі на відстань, що обмежена упором обойми, при цьому катодний і анодний вузли з'єднані між собою через ізолятор за допомогою сильфона. (19) (21) u200907681 (22) 21.07.2009 (24) 11.01.2010 (46) 11.01.2010, Бюл.№ 1, 2010 р. (72) ПАЩЕНКО ВАЛЕРІЙ МИКОЛАЙОВИЧ, КУЗНЕЦОВ ВАЛЕРІЙ ДМИТРОВИЧ, ШВОРАК МАКСИМ ВОЛОДИМИРОВИЧ (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ "КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ" 3 46940 4 хома, а інші секції встановлені в обоймі з можливірона - струму дуги, витрати і складу плазмоутвостю рухатись за другою частиною анодного вузла, рювального газу). У випадку зупинки переміщення що утворює вихідну частину дугового каналу, на проміжному етапі, секції 8 розсуваються на певздовж їхньої спільної осі на відстань, що обмежевну відстань і подовжують вузьку частину дугового на упором обойми, при цьому катодний і анодний каналу, змінюючи умови горіння електричної дуги і вузли з'єднані між собою через ізолятор за допопадіння напруги на ній. Принципова схема плазмомогою сильфона. трона залишається при цьому попередньою - двоНа фіг. 1 зображений розріз генератора дугоелектродний плазмотрон із авто газодинамічною вої плаз мив в початковому положенні, на фіг. 2 стабілізацією дуги. Подовження вузької частини те ж саме, але в крайньому розсунутому стані. ступінчастого дугового каналу підвищує, в загальАнодний вузол 6 складається з корпусної деному випадку, напругу на дузі при деякому звуталі (обойми) 5, в якій по ковзній посадці розміщені женні діапазону стабільної роботи пристрою по секції 8, які разом з катодом утворюють вхідну чавитраті плазмоутворювального газу. стину дугового каналу і мають змогу переміщуваДосліджувався генератор дугової плазми літись під дією пружин З відносно катодного вузла й нійної схеми, побудований за схемою, що пропоодин одного вздовж їх спільної поздовжньої осі, й нується. другої частини (вихідного електрода) 7, що утвоГенератор дугової плазми, аналогічний за рює вихідну частину дугового каналу. Вузли з'єдконструкцією показаній на фіг. 1, складається із нані між собою через ізолятор 2 за допомогою гнудвох основних вузлів - анодного і катодного. На чкого герметизуючого елемента - сильфона 4. катодному вузлі жорстко закріплений ізолятор із Сильфон не тільки надає можливість руху, але й органічного скла. До зовнішньої поверхні ізолятора герметизує обидва вузли, попереджаючи втрату через латунний сильфон прикріплений анодний плазмоутворювального газу. Охолодження вхідної вузол, що має пряме охолодження і може перемічастини дугового каналу посереднє, шляхом фізищуватись відносно ізолятора за допомогою гвинчного контакту секцій 8 із обоймою 5, яка охолотової пари. Вхідна частина дугового каналу утводжується водою і нерухомо закріплена відносно рюється двома секціями, які по ковзній посадці катодного вузла 1. Вихідний електрод 7 може мати розміщені в корпусній деталі і мають змогу переяк пряме так і посереднє водяне охолодження. міщуватись під дією пружин. На момент запуску всі Розглянемо роботу пристрою. На момент заскладові дугового каналу контактують між собою і пуску всі рухомі складові контактують між собою знаходяться під позитивним потенціалом джерела (фіг. 1) і знаходяться під позитивним потенціалом живлення. джерела живлення (є анодом). Між катодом 1 та В якості плазмоутворювального газу викорисанодом ініціюється електрична дуга. Після прохотане повітря. Загальна потужність генератора дудження перехідних процесів дуга горить в дуговогової плазми змінювалась в процесі роботи і стаму каналі, який утворений катодом 1 і порожниновила (11 - 14) кВт; струм дуги 100 А; витрата ною, розміщеною в межах анода. Електричний повітря не перевищувала (5,5 - 6) м3/год. контакт між двома частинами анодного вузла 7 та Проводились випробування енергетичних ха8 забезпечує роботу в режимі двоелектродного рактеристик пристрою при переміщенні вихідного плазмотрона із авто газодинамічною стабілізацією електрода генератора дугової плазми відносно дуги. Напруга на дузі визначається співвідношенйого катодного вузла. ням розмірів дугового каналу і режимом роботи Випробування проводились шляхом вимірюплазмотрона. вання струму дуги, витрати плазмоутворювальноЯкщо у процесі роботи примусово цілеспрямого повітря і напруги на дузі при взаємному перемівано переміщувати вихідний електрод б у напрямщенні електродних вузлів на фіксовану відстань. ку течії плазмового потоку, то створюються умови Досліди проводились при фіксованому значенні для автоматичного взаємного переміщення секцій струму дуги - 100 А і фіксованій витраті плазмоут8 під дією пружин З, а при досягненні дальньою від ворювального повітря - 5,5 м3 /год. Результати катода секцією упора обойми (фіг.2) розривається наведені в табл. електричний контакт між деталями 7 та 8. По заВстановлено, що подовження дугового каналу вершенні переміщень секції 8 стають електронейпри сталих визначених значеннях струму дуги і тральними і починають виконувати роль між елеквитрати плазмоутворювального повітря призвотродних вставок. Вихідний електрод 7 дить до підвищення значення напруги на дузі залишається під потенціалом і слугує анодом. повільного поступового до моменту переходу від Пристрій працює в режимі плазмотрона із між еледвоелектродної схеми побудови генератора до ктродною вставкою. Напруга на дузі, а відповідно і схеми з між електродними вставками і стрибкопопотужність плазмотрона, суттєво вищі у порівняно дібного в момент переходу до іншої принципової із попереднім режимом роботи (при збереженні схеми побудови. основних режимних параметрів роботи плазмот 5 46940 6 Таблиця Результати експериментального визначення потужності розпилювача при зміні конфігурації дугового каналу № 1 2 3 4 5 Взаємне переміщення вузлів, мм 0 2 4 6 8 Струм дуги, А 100 100 100 100 100 Стрибок напруги при переході до схеми з між електродними вставками (взаємне переміщення 8 мм) пояснюється перебудовою картини шунтування дуги в каналі через вихід частини дугового каналу із складу анода і унеможливлення шунтування частини струму дуги на цій ділянці дугового Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Витрата газу, м3/год. 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 Напруга на дузі, В 113 118 125 128 138 Потужність, кВт 11,3 11,8 12,5 12,8 13,8 каналу. Таким чином, спостерігається підвищення потужності генератора дугової плазми на 20...25 % при взаємному переміщенні елементів його конструкції на 8 мм і переході від двоелектродної схеми побудови до схеми з між електродними вставками. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601