Электродуговое устройство

 

(72) Авторы изобретенмя

И. А., Уржунцев и В. И. Баженов (7!) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОДУГОВОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к очистке газов и может быть использовано для очистки инертных газов от активных газообразных примесей, например при производстве сварочных или паяльных работ.

Известны способы, поглощения активных газов. парами металлов-геттеров при горении в замкнутом пространстве электрической дуги, на их основе построен, например. вакуумный насос илн электро«$0 дуговой испаритель, содержащий каме« ру внутри которой установлен катод из металла-геттера, например титана, и анод, коаксиально к которому -установлен соленоид для вращения дуги меж- ду анодом и катодом (3).

Однако такое устройство не предназначено для очистки инертных газов.

Наиболее близким к предлагаемому является электродуговое устройство

20 для очистки инертных газов от активных газообразных примесей, содержащее корпус, внутри которого установ лен трубчатый анод с коаксиально расположенным к нему соленоидом. ТрубчаTbIA анод установлен торцовым срезом к катоду. По аноду из магистрали подачи очищаемый газ проходит зону очистки между торцом анода и катодом сквозь быстровращающуюся под действием соленоида электрическую дугу и поступает в магистраль очищенного газа (2).

Недостатком известного устройства является невысокое качество очистки газов, а также низкая производительность устройства.

Цель изобретения — повьппение производительности устройства н качества очистки, Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено магнитопроводом с щ-образным поперечным сечением, а соленоид размещен на центральном его выступе, катод выполнен трубчатым и установлен коаксиально центральному выступу магннтопровода, а металл-геттер размещен в полости

Формула изобретения

3 874 I 3 анода, который соединен с магистралью» вывода очищенного г.аза.

Размещение внутри анода пористого металла-.геттера и подсоединение анода с магистралью подачи очищенного 5 газа позволяет повысить качество очистки за счет поглощения водорода, например губчатым титаном, пористый металл-геттер внутри анода в процессе работы устройства будет постоянно ig подогрет теплом электрической дуги и активно поглощать водород из очищаемого инертного газа. Таким образом, инертный газ будет очищен при прохожпении сквозь плазменную завесу вращающейся электрической дуги от взаимодействия с парами и зеркалом ванны металла-геттера, затем от водорода, при прохождении сквозь нагретый пористый металл-геттер. Расположение соленоида внутри катода на разрезном магнитопроводе резко сокращает потребление энергии на вращение дуги при увеличении диаметра анода до 0,5 м и более,т.е. при расходе очищаемого газа порядка тысячи л/мин; Последовательное соединение электродов и соленоида в электрической цепи упрощает устройство и требования к источнику питания.

На чертеже показана схема работы устройства и взаимное расположение элементов конструкции.

Электродуговое устройство для очистки инертных газов включает корпус I внутри которого установлен катод 2.

Торцовым срезом к катоду установлен трубчатый анод 3, соединенный с магистралью подачи очищенного rasa Внутри катода установлен соленоид 4 на разрезном магнитопроводе rn-образного поперечного сечения 5. В полости анода расположены закладные детали из металла-геттера Ь для окончательной очистки инертного газа. Электроды и соленоид соединены последовательно в электрической цепи питания 7.

Очищаемый газ из магистрали подачй поступает в камеру устройства, затем сквозь быстровращающуюся электрическую дугу между катодом 2 и анодом 3 от взаимного действия с магнитным по- Sб лем соленоида 4 в зазоре магнитопровода 5. Вращение дуги по торцу анода с частотой, например более 1000 об/мин, (при токе- 20 А, диаметре анода 500 мм, магнитном поле в зазоре 600 Гс, ко- 55 личестве витков соленоида 350, диаметре соленоида 1.20 мм, материале маг2 4 нитопровода ст. 3) создает цилиндрическую плазменную завесу между анодом и катодом на пути очищаемого газа.

Очистка инертного газа от активных газообразных примесей происходит за . счет поглощения их парами металла катода и анода, зеркалом ванны расплавленного металла катода. Во время прохождения очищаемого rasa сквозь плазму дуги происходит диссоциация молекул сложных газообразных примесей, в том числе паров воды, и поглощение атомов примесей. Поглощение оставшихся свободных атомов водорода происходит при прохождении сквозь пористый металл-геттер б,расположенный в полости анода и подогретый теплом электрической дуги до 300-900 С. Затем инертный газ из анода поступает в ма- . гистраль очищенного газа.

Использование предлагаемого электродугового устройства для поглощения активных газообменныхпримесей позволяет повысить качество очистки известного устройства благодаря применению пористого металла-геттера в полости анода, увеличить производительность до нескольких тысяч литров в минуту за счет увеличения диаметра электродов при экономичном использовании соленоида.

Электродуговое .устройство, содержащее корпус, внутри которого установлен катод, металл-геттер, трубчатый анод, соленоид и магистраль подачи газа на очистку и вывода очищенного газа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества очистки и производительности, устройство снаб- жено магнитопроводом с щ -образным поперечным сечением, а соленоид размещен на центральном его выступе, катод выполнен трубчатым и установлен коаксиально центральному выступу магнитопровода, а металл-геттер размещен в полости анода, который соединен магистралью вывода очищенного газа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 168833, кл. В Ol 0 51/00, 1962.

2. Авторское свидетельствд СССР № 632381, кл. В 01 0 51/00, 1976.

874!32

Составитель О. Симоненко

Редактор В. Иванова Техред М.Голинка Коиектор С Щомак

Заказ 9118/12 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4