Схемы плазмотронов

Рис. 7.30. Схемы плазмотронов и вихревых течений в них

Рис. 115. Схема плазмотрона для трехфазной сжатой дуги

Глава 1 СХЕМЫ ПЛАЗМОТРОНОВ [c.4]

Принципиальная схема плазмотрона с вихревой стабилизацией дуги приведена на рис. 1.1. Он содержит цилиндрические электроды 1,4 (для определенности будем считать электрод 1 катодом, а электрод [c.6]

Рис. 1.1. Схема плазмотрона с вихревой стабилизацией разряда

Рис. 1.2. Схема плазмотрона с магнитной стабилизацией разряда и

Рис. 1.9. Схема плазмотрона со сквозным электродом

Одним из главных направлений улучшения схемы плазмотрона с магнитной стабилизацией дуги является борьба с эрозией внутреннего электрода. Переход на схему со сквозным электродом хотя и решает эту проблему, но не всегда удобен, так как усложняется конструкция и несколько снижается температура нагреваемого газа из-за появления дополнительных охлаждаемых поверхностей. [c.23]

Рис. 1.13. Схема плазмотрона типа Тандем" со сплошными каналами

Этот недостаток может быть устранен при использовании схемы плазмотрона с двусторонним истечением газа. Плазмотрон этого типа был исследован В.Б. Федотовым. [c.30]

Прежде чем описывать схемы плазмотронов переменного тока, необходимо вкратце остановиться на преимуществах и особенностях питания плазмотронов переменным током по сравнению с питанием постоянным током. Из преимуществ отметим следующие. [c.31]

Прежде всего выберем принципиальную схему плазмотрона. Если в качестве таковой выбрать обычную "трехлучевую звезду , то номинальная сила тока I = 5 /4Г 1/ S 4 кА. При такой большой силе [c.160]

Рис. 2.14. Схема плазмотрона для плазменной резки с дополнительной подачей газа в канал сопла

Рис. 5.7. Принципиальная схема плазмотрона с вольфрамовым катодом а — плазмотрон с цанговой фиксацией электрода б — плазмотрон с фиксацией электрода в медной державке

Рис. 5.8. Принципиальные схемы плазмотрона с медными полыми электродами о — с дугой прямого действия б — с дугой косвенного действия

Рис. 17.7. Схема плазмотрона для напыления металлического порошка

В настоящее время имеется множество различных конструкций плазмотронов или, как их иногда называют, генераторов плазмы, подогревателей плазмы. Существующие плазмотроны можно разделить на группы. Это плазмотроны на постоянном и переменном токе, высокочастотные и сверхвысокочастотные плазмотроны, а также комбинированные. Такое разнообразие схем плазмотронов обусловлено в первую очередь различными требованиями технологических процессов и возможностями создания плазменных потоков с необходимыми параметрами. [c.85]

Характерным примером конструкции вышерассмотренных схем плазмотронов является плазмотрон ПН-6 с аксиальным течением газа, предназначенный для работы на аргоне, азоте и с использованием других безокислительных газов (рис. 44). Длина дуги стабилизирована секционированной межэлектродной вставкой. Стабилизация прианодного участка дуги осуществляется соответствующим выбором диаметра и длины кольцевого анода. Характеристики таких плазмотронов частично рассматривались выше (см. рис. 18). [c.88]

Плазмотроны с расщепленным дуговым каналом во многом аналогичны вышеописанным и отличаются только тем, что канал выполнен из изолированных друг от друга сегментов, которые подключены к фазовым выводам источника питания. Такая схема плазмотрона дает значительно меньше пульсаций. На рис. 52 схематично показано однофазное (рис. 52, в) и трехфазное (рис. 52, г) включение такого плазмотрона. [c.98]

Из большого многообразия конструктивных схем комбинированных плазмотронов можно выделить две основные 1) когда электроды плазмотрона постоянного тока включены в цепь питания независимо от электродов переменного тока, т. е. в этом случае плазмотроны имеют между собой контакт только через плазменный поток (рис. 53, а) 2) когда плазмотроны переменного и постоянного токов имеют общие электроды (рис. 53, б). На рис. 53 схематично показаны такие плазмотроны, разработанные во Франции Аналогичные схемы плазмотронов разработаны в Бельгии и Англии [c.100]

Данные плазмотроны по сравнению с комбинированными плазмотронами с независимым включением электродов имеют более высокий ресурс работы электродов с такой же высокой устойчивостью повторного возбуждения дуги переменного тока, кроме того, упрощается конструктивная схема плазмотрона. [c.101]

Рассмотренные конструкции плазмотронов несомненно не исчерпывают все варианты этих устройств. Некоторые конструкции находятся в стадии разработок и исследований и проходят стадию доработок, другие — в ближайшее время будут созданы и заменят ныне существующие. Описанные принципиальные схемы плазмотронов являются основой для построения новых специфических технологических конструкций. [c.108]

Рис. 3. Принципиальные схема плазмотронов прямого (а) и косвенного (б) действия

Схемы устройств для получения дуговой плазменной струи для сварки и резки приведены на рис. 2. Для получения плазменной струи используют специальные горелки или плазмотроны. В промышленной практике применяют дуговые плазменные горелки постоянного тока. В инженерной практике наметились две схемы плазмотронов прямого и косвенного действия. При сварке плазменной струей прямого действия изделие включается в сварочную цепь дуги, а при сварке плазменной струей косвенного действия изделие не помещают в цепь дуги, являясь независимым элементом. Поэтому вторая схема получения плазменной струи позволяет проводить кроме сварки другие виды обработки напыление, пайку, термообработку, причем обрабатывать как металлы и сплавы, так и неметаллические материалы, диэлектрики -керамику, стекло. [c.185]

Рис. 19.6. Схема плазмотрона. структура покрытия полу-

Плазмотроны. Для исследования обтекания моделей при очень высоких температурах используются электродуговые установки и плазмотроны. Схема одного из плазмотронов, в котором получали струи плазмы с температурой до 12 ООО К, показана на рис. XVI.5. Между цилиндрическим анодом J и катодом 4 образуется электрическая дуга, в область которой через тангенциально расположенные сопла 2 подается вода под давлением. [c.472]

В плазмогенераторах с вихревой стабилизацией среднеинте-фальная температура факела возрастает с увеличением интенсивности закрутки потока 5= Vj y - На рис. 7.28 показана схема плазмотрона, использующего в качестве плазмообразующего га- [c.353]

По типу рабочего процесса все многочисленные схемы плазмотронов можно объединить в 3 класса 1) плазмотроны с вихревой стабилизацией дуги 2) плазмотроны с магнитной стабилизацией дуги и 3) плазмотроны со стабилизацией дуги стенками кянала. [c.5]

Комбинированный плазмотрон не только сохраняет все преимущества. связанные с возможностью регулирования частоты вращения разряда, а следовательно, и возможности работы при высоком давлении. но и обладает дополнительно еще одним важнейшим преимуществом, состоящим в возможности изменения положения опорных пягген дугового разряда в ходе работы. Это дает возможность значительно повысить ресурс непрерывной работы плазмотрона, так как позволяет перемещать зону максимальной эрозионной выработки электрода (соответствует зоне щ)ащения приэлектродных пятен разряда) в процессе работы плазмотрона без его останова. Именно в таком исполнении с магнитным полем, обеспечивающим управление положением дугового разряда, и в вариантах с высоким вольт-амперным отношением эта схема имеет, по нашему мнению, серьезное преимущество перед другими схемами плазмотронов. [c.26]

Рис. 1.15. Схема плазмотрона с электрической дугой в сверхзву-ковом канале

Известно, что при создании мощных плазмотронов no TOJWHoro тока основной трудностью является обеспечение длительной работоспособности катода. В плазмотронах переменного тока анод и катод меняются местами каждые 0,01 с, поэтому простое перенесение схем плазмотронов постоянного тока на плазмотроны переменного тока возможно далеко не во всех случаях. [c.32]

На рис. 1.17 показана схема плазмотрона фирмы Westinghouse (США), в котором дуги горят между тремя соосными кольцевыми электродами А, В, С, подключенными к трем фазам питающей сети. Электроды охлаждаются водой. Под действием магнитного поля, создаваемого магнитными катушками /С, дуги перемещаются по электродам. Вход и выход нагреваемого газа показаны стрелками. Для этого плазмотрона характерны невысокие напряжения дуги и очень большая сила тока. Кроме того, показанная на рисунке и, по-видимому, реали- [c.32]

Приведенные рассуждения в принципе верны для всех плазмотронов с магнитной стабилизацией дугового разряда. Однако в зависимости от схемы плазмотрона максимальная температура может быть получена при различных значениях расхода газа. Так, в двухдуговом плазмотроне потери теплоты существенно меньше из-за меньшей поверхности, обтекаемой горячим газом. При этом сам уровень термического КПД и уровень температур на близких режимах значительно увеличиваются, а максимум температуры достигается при меньших расходах. На двухду-гоюм плазмотроне (см. рис. 1.3) максимальная температура нагрева воздуха 6000 К достигалась при расходе 0,05 кг/с и диаметре критического сечения сопла 20 мм. При этом давление в плазмотроне составляло 0,3 МПа. [c.137]

Типовая схема плазмотрона представлена на рис. 2.5. Основой конструкции являются катодный К и анодный А узлы, разделенные между собой изолирующей щайбой Ш. В катодный узел входят электрод Z цанга б, вкладыш 3 регулировки вылета электрода, верхний корпус 4 с коммуникациями подвода тока и плазмообразующего газа—аргона. Анодный узел включает плазмообразующее 9 и защитное 8 сопла нижний корпус 7 с камерой охлаждения и коммуникациями подвода тока, защитного газа и охлаждающей воды. Для изоляции цанги 6 крепления электрода и нижнего корпуса 7, находящихся под разными потенциалами, между ними установлена изолирующая втулка 5. Сверху катодный узел закрыт крышкой /. В табл. 2.7 приведена техническая характеристика серийно выпускаемых плазмотронов. Наиболее широкое применение нашли плазмотроны типа УСДС. Р-45 и Т-169, входящие соответственно в комплект установок МПУ-4 и выпускаемые ранее для микроплазменной сварки алюминия А-1281, А-1343, H-I36 и др. Плазмотроны ОБ-2592 и [c.377]

Д.ля рассматриваемых схем плазмотронов существен1 ое значение и. еет стабилизация длины дуги. В связи с этил различают плазмотроны с самоустанавливающейся и фиксированной длиной дуги. Прп салюустанавливающейся длине дуги канал плазлютрона, являющийся одновре.менно одним из электродов, выполняют глад- [c.87]

Рис. 52. Схемы плазмотронов переменного тока а, б — с электродами, распределенными по длине дугового канала в, г — с ращеп-ленным дуговым каналом

Возможность эффективной тепловой зашиты корпусных элементов от больших тепловых потоков успешно используется и при создании экспериментальных СВЧ плазмотронов [64]. Схемы СВЧ плазмотронов с предполагаемыми картинами течений при прямоточно-вихревой и возвратно-вихревой стабилизации плазмы показаны на рис. 7.30, а на рис. 7.31 показана зависимость мощности плазменного СВЧ излучения поглощаемого разрядом, и тепловой мощности fV , вьшеляюшейся в контуре охлаждения плазмотрона. Результаты опытов приведены в виде зависимости доли тепловых потерь WJW от удельного вклада энергии в разряд У = WJG, где G — расход плазмообразуюшего газа — азота. Результаты численного моделирования показаны на рис. 7.32,а — для традиционной прямоточно вихревой стабилизации и на рис. 7.32,6 — для случая с возвратно-вихревой стабилизацией. В первом случае рабочее тело — плазмообразующий газ — азот в виде закрученного потока подается в разрядную камеру, а во втором случае он подается в дополнительную вихревую камеру со скоростями 100 м/с ((7= 1 г/с) и 225 м/с ((7= 1,5 г/с), соответственно. По мнению автора работы [64] возвратный вихрь сжимает зону нагрева, предохраняя стенки камеры плазмотрона от перегрева. Основная часть газа проходит через разрядную зону, а размер зоны рециркуляции незначителен. В традиционной схеме (см. рис. 7.32,а) входящий газ смешивается с циркулирующим потоком плазмы и основная часть газа проходит мимо разряда вдоль стенок кварцевой трубки. Судя по приведенным модельным расчетам, схема с возвратно-вихревой стабилизацией позволяет снизить максимально достижимую температуру нагрева корпусных элементов примерно в 2,5 раза. Наиболее нагретая часть область диафрагмы, непосредственно примыкающая к отверстию имеет температуру 1400 К. Таким образом, использование возвратно-вихревой стабилизации плазмы позволяет изготовить СВЧ плазмотрон неохлаж-даемым из кварцевого стекла. Дальнейшее моделирование течения [c.356]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...