Prívody elektrického prúdu na pomocný a pracovný oblúk plazmového horáka

Číslo patentu: 279388

Dátum: 06.07.1994

Autori: Golonka Antonín, Motloch Zdeněk, Dembovský Vladimír

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Prívody elektrického prúdu na pomocný a pracovný oblúk plazmového horáka sú uskutočnené samostatnými vodičmi (3, 4), z ktorých vodič (3), privádzajúci prúd na pomocný oblúk (5), je napojený na dýzu (2) pomocného oblúka (5) vo vstupnej časti dýzy (2) a vodič (4), privádzajúci prúd na pracovný oblúk (6), je napojený na dýzu (2) za miestom priviazania pomocného oblúka (5) vo výtokovom kanáli dýzy (2). Alternatívne je vodič (4) napojený na dutú elektródu (1), predlžujúcu svojím vývrtom kanál dýzy (1).

Text

Pozerať všetko

(1 l) Číslo dokumentu SLOVENSKA REPUBLIKA(a SK 279 388 Číslo prihlášky 7323-92 Dátum podania 12 03 92 (13) D d°k°t B Číslo prioritnej prihlášky (51) 1 c 6 Dátum priority H osH 1/34 Kraj ina priority ÚRAD Dátum zverejnenia 06.07.94 Dátum zverejnenia udelenia v 0 Vestníku 07.10.98 SLOVENSKEJ REPUBLIKY Číslo PCT(72) Pôvodca vynálezu Dembovský Vladimír, doc. Ing., CSc., Ostrava, CZ Motloch Zdeněk, Ing., Ostrava, CZ Golonka Antonín, Ing., Ostrava - Nová Ves, CZ(54) Názov vynálezu Prívody elektrického prúdu na pomocný a pracovný oblúk plazmového horákaPrívody elektrického prúdu na pomocný a pracovný oblúk plazmového horáka sú uskutočnené samostatnými vodičmi (3, 4), z ktorých vodíč (3), privádzajúci prúd na pomocný oblúk (5), je napojený na dýzu (2) pomocného oblúka (5) vo vstupnej časti dýzy (2) a vodič (4), prívádzajúci prúd na pracovný oblúk (6), je napojený na dýzu (2) za miestom priviazania pomocného oblúka (5) vo výtokovom kanáli dýzy (2). Alternatívne je vodič (4) napojený na dutú elektródu (l), predlžujúcu svojím vývrtom kanál dýzy (l).Vynález sa týka prívodov elektrického prúdu na pomocný a pracovný oblúk plazmového horáka, ktorý je využívaný v elektrickom zapojení s nezávislým a pracovným závislým alebo superponovaným elektrickým oblúkom, kde závislý alebo superponovaný oblúk je napájaný jednosmerným, prípadne striedavým prúdom.Doterajšie oblúkové plazmové horáký, pri ktorých je používaná dýza pomocnćho oblúka a dutá elektróda pracovného oblúka, majú prívody elektrického prúdu na dýzu pomocnćho oblúka a na dutú elektródu pracovného oblúka zaisťované jedným spoločným vodičom elektrického prúdu alebo viacerými navzájom prepojenými paralelnými vodičmi, zvyčajne vo forme rúrok. Tento spôsob prívodu elektrického prúdu má pri zapálení pracovného oblúka za následok oslabenie alebo aj zmenu orientácie magnetického poľa vnútri dýzy pomocnćho oblúka a premiestnenie anódovej škvmy pomocného oblúka v smere toku elektrického prúdu, ktorý napája pracovný oblúk, t. j. dovnútra dýzy pomocnćho oblúka proti požadovanému smeru výtoku plazmy. Premiestnenie anódovej škvrny smerom dovnútra od ústia dýzy pomocného oblúka vedie k skrateniu dĺžky pomocnćho oblúka, zmenšeniu tepelného výkonu pomocného oblúka a následnému zníženiu teploty plamy vytekajúcej z dýzy pomocnćho oblúka a z dutej elektródy. Zníženie teploty plazmy v relatívne studenom kanáíi dýzy pomocnćho oblúka a vo vývrte dutej elektródy vedie následne k zmene spôsobu horenia pracovného oblúka. K tejto zmene spôsobu pracovného oblúka dochádza predovšetkým v režime práce, pri ktorom orientácia magnetického poľa v oblasti anódovej škvmy pomocnćho oblúka zmeni svoj smer, t. j. pri intenzitách prúdu na pracovnom oblúku prenášaných kanálom dýzy, ktoré začnú prevyšovať intenzitu prúdu opačného smeru, ktorý je privádzaný tým istým kanálom na pomocný oblúk. Premiestnenie anódovej škvmy pomocnćho oblúka smerom od ústia dýzy pomocnćho oblúka so znížením teploty a stupňa ionizácie vytekajúcej plazmy zapríčiňuje, v prípade použitia jednosmemého závislého oblúka, zmenu spôsobu jeho horenia z režimu plazmovej katódy na chod s klasickou katódou a katódovou škvmou emitujúcou elektróny.V prípade napájania závislého oblúka striedavým prúdom sa táto zmena režimu plazmového horáka uplatňuje periodicky v okamihu pôsobenia kladnej polarity proticlektródy pracovného oblúka. Taktiež v tomto prípade dochádza k natušeniu optimálneho chodu plazmového horáka. Optimálny chod s efektom vývoja Jouleovho tepla v plazme vytekajúcej z dýzy pomocnćho oblúka a dutej elektródy prechádza na režim so vznikom elektródových škvŕn na čele dýzy alebo na dutej elektróde. Vysoká hustota prúdu v striedavo vznikajúcich anódových a katódových škvrnách má za následok vysokú eróziu, prípadne natavovanie čela dýzy alebo dutej elektródy.Podobné nedostatky doterajších plazmových horákov,ktoré boli opísané v prípade využitia pracovného oblúka sa vyskytujú aj pri práci plazmových horákov so superponovaným oblúkom, kde je pracovný jednosmemý alebo striedavý oblúk uzavretý medzi dvoma alebo troma plazmovými horákmí v trojfázovom zapojení.Uvedené nedostatky zapríčinené oslabením a zmenou orientácie magnetického poľa v dýze pomocnćho oblúka po zapálení pracovného oblúka, odstraňujú prívody elektrického prúdu na dýzu pomocnćho oblúka a dutú elektródu plazmového horáka, ktorých podstata spočíva v tom, že sú vykonané samostatnými vodičmi, z ktorých vodič privádzajúci prúd na pomocný oblúk je zapojený na dýzu pomocného oblúka v jej vstupnej časti a vodič privádzajúci prúd na pracovný oblúk je napojený na dýzu za miestom privíazania pomocnćho oblúka vo výtokovom kanáíi dýzy pomocnćho oblúka.Samostatný prívod elektrického prúdu na vstupnú časť dýzy stabilizuje pomocný oblúk do kanála anodicky začlenenej dýzy. Druhý prívod elektrického prúdu na dýzu s napojením samostatného vodiča za miestom priviazania pomocnćho oblúka vo výtokovom kanáíi dýzy vylučuje vznik opačne orientovaných magnetických polí V kanáíi dýzy a nenarušuje pôvodné horenie dlhého pomocnćho oblúka so stabilizovaním anódovej škvmy v kanáíi dýzy.Altematíva samostatného prívodu elektrického prúdu na miesto priviazania pomocnćho oblúka vo výtokovom kanáíi dýzy až na dutú elektródu, ktorá predlžuje svojím vývrtom kanál dýzy pomocnćho oblúka, umožňuje funkciu plazmového horáka v režime plazmovej aj horúcej - emitujúcej elektródy. Režim chodu s plazmovou katódou je so zvyšujúcou sa intenzitou prúdu na pracovnom oblúku p 0 stupne prekrývaný chodom s horúcou elektródou, ktorej činná plocha pokrytá elektrickým oblúkom sa plynne zvyšuje z priemeru vývrtu až na priemer čela dutej elektródy.Privody elektrického prúdu na dýzu pomocného oblúka a na druhú elektródu pracovného oblúka môžu byť výhodne uskutočnené z koaxiálne vedených rúrok, ktoré tvoria nosné časti a vymedzia jednotlivé funkčné priestory oblúkového plazmového horáka.Prehľad obrázkov na výkresochVynález bližšie vysvetľujú obrázky na pripojenom výkrese, kde je na obr. 1 znázornený príklad uskutočnenia prívodov elektrického prúdu samostatnými vodičmi na pomocný a pracovný oblúk plavnového horáka bez použitia dutej elektródy a na obr. 2 príklad prívodov elektrického prúdu na pomocný a pracovný oblúk plazmového horáka s použitím dutej elektródy, ktorá predlžuje svojím vývrtom kanál dýzy pomocnćho oblúka.Privody elektrického prúdu, podľa obr. l, tvorí samostatný vodič 3 vo forme rúrky, pripojený na dýzu 2 pomocného oblúka 5 vo vstupnej časti tejto dýzy 2 a samostatný vodič 4 vo fonne rúrky, pripojený na dýzu 2, pomocnćho oblúka 5 v blízkosti dýzy 2.Pomocný oblúk 5, ktorý horí medzi katódou 7 a anodicky začlenenou dýzou 2, je stabilizovaný prúdiacim argónom a magnetickým poľom dovnútra kanálu dýzy 2. Orientácia magnetického poľa vnútri kanálu dýzy 2 je daná smerom toku prúdu I., vyznačeného šípkou. Výsledná sila stabilizujúca oblúk do kanála dýzy 2 je vektorovým súčtom intenzity prúdu Il, tečúceho pomocným oblúkom a intenzity magnetického poľa v okolí anódovej škvmy vnútri kanála dýzy 2. Prúd 2, ktorýje privádzaný na pracovný oblúk6 z protielektródy 8 a je vedený ďalej samostatným vodičom 4 napojeným na dýzu 2 vo vstupnej časti tejto dýzy 2,nevytvára v mieste priviazania anódovej škvmy pomocného oblúka 5 magnetické pole a nezapríčiňuje premiesmenie anódovej škvmy dovnútra dýzy 2 pomocněho oblúka 5. Uvedený spôsob privedenia elektrického prúdu na dýzu 2 je možné použiť V prípade napájania pracovného oblúka 6 zo zdroja jednosmemého aj striedavého prúdu, Pri použití dutej elektródy 1 podľa obr. 2 s napojením tejto dutej elektródy 1 na dýzu 2 pomocného oblúka 5 je dutá elektróda 1 zvyčajne situovaná do hlavnej dýzy 9, ktorá vymedzuje priestor na privádzanie plynu určeného na stabilizovanie pracovného oblúka 6 a na dosiahnutie požadovaného technologického účinku spojeného s plazmovým ohrevom.Samostatný vodič 3, privádzajúci elektrický prúd I, na dýzu 2 pomocného oblúka 5, zaisťuje pri použití druhého samostatného vodiča 4, odvádzajúceho prúd I z dutej elektródy l, stabilné horenie pracovného oblúka 6 pri veľmi nízkych aj vysokých intenzitách prevádzkového prúdu 12.Priviazaníe pracovného oblúka 6 na veľkú plochu dutej elektródy l v režime súčasného uplatnenia funkcie tak plazmovej, ako aj horúcej elektródy s termoemisiou elek~ trónov, rozširuje technologické oblasti využitia plazmového ohrevu v prípadoch, kde je kladený dôraz na presné smerovanie stĺpcov pracovných oblúkov 6 a kde je požadované zvýšenie životnosti dutej elektródy 1.1. Prívody elektrického prúdu na pomocný a pracovný oblúk plazmového horáka, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že sú uskutočnené samostatnými vodičmi (3, 4), z ktorých vodič (3), privádzajúci prúd na pomocný oblúk (5),je napojený na dýzu (2) pomocného oblúka (5) vo vstupnej časti dýzy (2), a vodič (4), privádzajúci prúd na pracovný oblúk (6), je napojený na dýzu (2) za miestom priviazania pomocného oblúka (5) vo výtokovom kanáli dýzy (2).2. Prívody elektrického prúdu na pomocný pracovný oblúk plazmového horáka podľa nároku 1, v y z n a čuj úce sa tým,ževodič(4)jenapojenýna dutú elektródu (l), predlžujúcu svojím vývrtom kanál dýzy

MPK / Značky

MPK: H05H 1/34

Značky: oblúk, přívody, elektrického, horáka, prúdu, pracovný, plazmového, pomocný

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/5-279388-privody-elektrickeho-prudu-na-pomocny-a-pracovny-obluk-plazmoveho-horaka.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Prívody elektrického prúdu na pomocný a pracovný oblúk plazmového horáka</a>

Podobne patenty