Способ инициирования электрического разряда в воде

 

Использование: в электрогидроимпульсных установках, применяемых при обработке металлов давлением. Сущность изобретения: электродную систему, состоящую из двух противолежащих электродов, помещают в воду. Один из электродов выполнен в виде острия. На поверхность этого электрода подают инициирующее вещество, в качестве которого используют воду. Удельное электросопротивление воды-инициатора превышает удельное электросопротивление воды, в которую помещены электроды. Температура воды-инициатора не менее чем на 5° ниже температуры воды с электродами. При подаче вода-инициатор опускается, создавая стабильную прослойку у острия. 1 ил.

Изобретение относится к технике осуществления электрического разряда в воде, может быть использовано в электрогидравлических установках, применяемых при обработке металлов давлением, и является усовершенствованием способа, описанного в авт. св. N 1633590. Прототипом изобретения является способ инициирования электрического разряда в воде между помещенными в нее противостоящими электродами, один из которых выполнен в виде острия, заключающийся во введении инициирующего вещества в зону разряда и подаче напряжения на электроды, при этом в качестве инициирующего вещества используется вода, удельное электрическое сопротивление которой превышает удельное электрическое сопротивление воды, в которой находятся электроды, а воду с повышенным электросопротивлением подают в виде прослойки на поверхность электрода-острия. Недостатком прототипа является низкая эффективность инициирования, обусловленная отсутствием возможности надежного создания прослойки инициатора у электрода-острия. Целью изобретения является повышение эффективности инициирования за счет стабилизации прослойки инициатора на поверхности электрода-острия. Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, заключающемся в подаче напряжения на электроды и введении инициирующего вещества в зону разряда, в качестве которого используется вода, удельное электрическое сопротивление которой превышает удельное электрическое сопротивление воды, в которой находятся электроды воду с повышенным удельным электрическим сопротивлением подают при температуре не менее, чем на 5^о ниже температуры воды, в которой расположены электроды. Существенными отличительными признаками заявленного изобретения является то, что инициатор - воду с повышенным удельным электрическим сопротивлением подают с температурой не менее чем на 5^о меньше температуры воды, в которой находятся электроды, что позволяет обеспечить повышение эффективности инициирования за счет стабилизации прослойки слоя инициатора на поверхности электрода-острия. Согласно литературе, между плотностью ρ и температурой вещества t существует следующая зависимость ρ=ρ_o(1-α t), где α - коэффициент пропорциональности; ρ_o - плотность вещества при нормальных условиях. Из формулы видно, что с ростом температуры плотность инициирующего вещества и, следовательно, подъемная сила уменьшаются. Способ осуществляют следующим образом. При подаче инициатора - воды с повышенным удельным электрическим сопротивлением, температура которого выше, чем температура воды в баке, подъемная сила, определяемая разностью плотностей инициатора и воды в баке, будет направлена вверх, при этом инициатор будет подниматься вверх, прослойка его у электрода не будет надежной и стабильной, эффективность инициирования будет низка. В то же время, при подаче инициатора, температура которого ниже, чем воды в рабочем баке, инициатор, поскольку он тяжелее воды в баке, будет опускаться, создавая, тем самым, стабильную, надежную прослойку у острия и повышая эффективность инициирования. Экспериментальные исследования подтвердили справедливость изложенного выше. Инициатор подкpа- шивался и вводился в зону разряда. При этом, если температура подаваемого инициатора была на 6-7^о и более выше, чем воды в рабочем баке и расход инициатора составлял 0,4 г/выстрел, визуально зафиксировать слой инициатора практически не удавалось. В то же время, если температура подаваемого инициатора была не менее чем на 5^о ниже температуры воды в рабочем баке (Δ t= 5-12^о) при расходе инициатор 0,3-0,5 г/выстрел удавалось визуально фиксировать слой инициатора толщиной 1-2 мм у электрода острия, стабильное формирование которого позволит повысить эффективность инициирования пробоя. Способ инициирования электрического разряда в воде реализуется на электродной системе (см. чертеж), содержащей два противостоящих электрода, один из которых выполнен в виде острия и включает токоподвод 1, изолятор токоподвода 2, контргайку 3, наконечник-изолятор 4, контргайку 5, канал подачи инициатора 6, острие 7, формирователь 8 слоя инициатора, имеющий форму трубки, выполненной из металла или изоляционного материала, закрепленной в верхней части острия и концентрически охватывающей его на протяжении почти всей длины, не доходя 5-10 мм до конца острия таким образом, чтобы имел место зазор 9 между острием 7 и формирователем слоя инициатора. Зазор 9 посредством каналов и через трубопровод 10 связан с устройством для подачи инициирующего вещества, выполненного в виде емкости 11. Электродная система работает следующим образом. Конденсат, имеющий примерно в 10 раз большее удельное электрическое сопротивление, чем техническая вода в баке, с помощью устройства подачи инициатора, состоящего из емкости 11 и трубопровода 10, поступает в канал подачи инициатора 6, а из него в зазор 9 между острием 7 и формирователем 8, что позволяет создать на поверхности острия 7 слой с повышенным удельным сопротивлением, инициирующий пробой межэлектродного водного промежутка. Конденсат с помощью устройства подачи инициатора, состоящего из емкости 11 и трубопровода 10 поступает в канал подачи инициатора 6, а из него на поверхность острия 7, что позволяет создать у острия 7 слой воды с повышенным удельным сопротивлением, инициирующий пробой межэлектродного промежутка. При этом, если температура подаваемого инициатора была не менее чем на 5^о ниже температуры воды в рабочем баке (Δ t = 5-12^о), то обеспечивается стабильное формирование слоя инициатора у электрода-острия. Таким образом, использование заявляемого изобретения позволит повысить эффективность инициирования пробоя за счет стабилизации слоя инициатора на поверхности электрода-острия, что обеспечит сокращение времени запаздывания пробоя путем уменьшения предпробивных потерь, обусловленных протеканием токов ионной проводимости. Это позволит повысить эффективность разряда и электрогидроимпульсных технологий в целом.

Формула изобретения

СПОСОБ ИНИЦИИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РАЗРЯДА В ВОДЕ по авт.св. N 1633590, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности инициирования за счет стабилизации прослойки инициатора на поверхности электрода-острия, воду с повышенным удельным электрическим сопротивлением подают при температуре не менее чем на 5^o ниже температуры воды, в которой расположены электроды.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 31-2000

Извещение опубликовано: 10.11.2000        

---