Трехфазный плазматрон

 

l9lOI3

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

4:="ФЪ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 23.IV.1962 (¹ 775643/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 14.1.1967. Бюллетень № 3

Кл. 21h, 30/12

МПК Н 05Ь

УД1 533.9.07(088.8) Номитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Дата опубликования описания 9.111.1967

Авторы изобретения

А. К. Здоровый, Б. Ф. Бобылев и 3. А. Пипков

Заявитель (. . r(ТРЕХФАЗНЫИ ПЛАЗМАТРОН

Для исследований в области физики плазмы и различных магнитогазодинамических устройств необходимо иметь длительно работающий источник плазменной струи. Такими источниками являются плазматроны, в которых используется явление горения трехфазной электрической дуги. Плазматроны могут применяться при резке и сварке материалов, в химическом производстве, в горном деле для нанесения одних материалов на другие.

Известны различные типы трехфазных плазматронов, в частности с конусообразной графитовой камерой, охлаждаемой снаружи водой, и с вольфрамовыми электродами с газовым или водяным охлаждением. Для стабилизации дуговой плазмы в таком плазматроне тангенциально вводится в камеру нейтраль.ный газ, например аргон.

С целью повышения устойчивого горения дуги, предлагается расположить электроды конусообразно и подключить их попарно к трехфазной сети таким образом, чтобы дуга горела между двумя парами диаметрально противоположных электродов.

На фиг. 1 изображен предлагаемый плазматрон; на фиг. 2 — схема включения электродов; па фиг. 3 — продольный разрез электрододержателя с электродом; на фиг. 4 — электрододержатель.

В несущем текстолитовом фланце 1 помещены шесть конусообразно расположенных электрододержателей 2 с вольфрамовыми электродами (угол в вершине конуса равен 45 — 50").

Диаметрально противоположные электроды А и Г, Б и Д, В и Е соединены попарно и к каждой паре подведена одна фаза трехфазной сети. .)

Охлаждение электродов осуществляется газом, который вводится через отверстия 8 в электрододержателе.

На конце несушего фланца под углом 60—

70" к оси плазматрона и тапгенциально к внутренней поверхности конусообразной графитовой камеры 4 через штуцер 5 вводится

15 стаби,шзирующий газ (аргоп).

Для защиты от высоких температур указанпая камера охлаждается изнутри газом, а снаружи — водой, протекающей в цилиндре 6, расположенном в корпусе 7. Камера, цилиндр и корпу фиксируются асбоцеменгной пластиной (на фиг. 1 8 — смотровое окно, 9 — защитная втулка, предохраняющая внутрешпою поверхность фланца от излучений). Суженный конец камеры служит соплом.

Электрическая дуга горит на концах электродов в вершине образованного имн конуса.

Стабилизирующий газ (аргон), вводимый через штуцер по касательной к внутренней поверхности камеры, создает конусообразную

30 газовую рубашку, защищающую камеру от

191013 гр высоких температур. Проходя через область горения дуги, он стабилизирует дуговую плазму и, нагревшись до высокой температуры, вытекает через сопло в виде струи аргонной плазмы. Аргон, охлаждающий и защищающий вольфрамовые электроды от быстрого окисления, по мере приближения к области горения дуги, нагревается и поступает в эту область уже нагретым до определенной температуры.

При прохождении через область горения дуги он еще больше нагревается и вытекает в сопло в виде плазменной струи.

Поджигание плазматропа осуществляется плавкой вставки из графита.

Мощность плазменной струи регулируется подводимым напряжением пвели1ипой зазора между электродами.

Описанный плазматрон позволяет получать устойчивую плазменную струю мощностью от

20 квт (и ниже) до 100 квт (и выше).

Применение шести конусообразно расположенных электродов, присоединенных попарно к трехфазной сети так, что дуга горит одновременно между двумя диаметрально проти«оположпыми парями электродов, по«ышает устойчивость горения дуги и увеличивает обьем, занимаемый дуговой плазмой, что повышает энтальпию плазмы.

Раздельное охлаждение электродов и графитовой профилированной камеры, охлаждаемой изнутри газом, а с«пру кп водой, уменьшает эррозию электродо«и по«ышает срок работы плазматрона.

Предмет изобретения

Трехфазный плазм атроп с тап генциально вводимым нейтральным газом, например аргопом, для стабилизации получения дуговой плазмы, содержащий конусообразную графито«ую камеру, охлаждаему|о снаружи водой, и вольфрамовые электроды с газовым или водяным охлаждением, отлича ощийся тем, что, с целью повышения устойчивого горения дуги, электроды расположены конусообразно и подключены попарно к трехфазной сети таким образом, что дуга горит между двумя парами диаметрально противоположных электродов.

Редактор П. A. Вербова йчаод .В чиаьиав,гэо

Техред Л. Бриккер Корректоры: С. Н. Соколова н А. М. Смак

Заказ 310!2 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2