Электротермическое оборудование
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 353 354 355 356 357 358 359... 414 415 416
|
|
|
|
боре длины выходного электрода плазмотрона, при расчете длины ступенчатого электрода и в других задачах. После встречи холодного пристеночного слоя с "границей" дуги последняя начинает подвергаться турбулентным возмущениям и разрушению, начинается интенсивное перемешивание потока, ведущее к выравниванию поля температур. Длина второго участка может составить десятки диаметров электрода. Амплитуда поперечных колебаний и их частота на этом участке нарастают вниз по потоку. В плазмотронах с самоустанавливающейся длиной дуги в начале второго участка происходит явление повторяющегося пробоя между столбом дуги и электродом. Это явление в литературе часто называется "шунтированием". На этом участке растет напряженность электрического поля, что связано с интенсификацией теплообмена. Увеличивается также тепловой поток в электрод. Третий участок — зона полностью развитого турбулентного течения. В плазмотронах с гладкой поверхностью обнаружить этот участок трудно вследствие весьма протяженного второго участка, однако в плазмотронах с распределенной подачей газа в межсекционные зазоры он легко обнаруживается вследствие сильного сокращения предыдущих участков. Напряженность электрического поля здесь постоянна и в несколько раз выше, чем на первом участке. Следует отметить, что такая картина справедлива лишь для струйных плазмотронов, в которых дуга горит в канале плазмотрона. В плавильных плазмотронах дуга горит в свободном пространстве и стабилизируется продольным потоком газа, большая часть которого подается не через плазмотрон, а засасывается на начальном участке дуги из окружающей его атмосферы. б) СТРУЙНЫЕ ПЛАЗМОТРОНЫ Струйные плазмотроны, которые применяются для высокотемпературного нагрева (в пределах 2000— 6000 К) газов практически всех видов — восстановительных, нейтральных, окислительных, несмотря на многообразие конструкций могут быть разделены на две группы, отличающиеся способом стабилизации дуги: плазмотроны с продольно обдуваемой дугой — линейные и плазмотроны с поперечно обдуваемой дугой — коаксиальные. Кроме того, признаком классификации может служить род плазмообразующего газа — кислород, воздух, азот, аргон, водород, метан и др. На выбор конструктивной схемы плазмотрона влияют многие факторы, важнейшие из которых следующие: энергетические параметры струи (мощность и сред-немассовая энтальпия), род газа, параметры источника питания, необходимый ресурс работы плазмотрона, тех ПодачаПодача плазмоо$± зщитного газа с разуюцвго газа 4 У *эт нологические требования к струе (допустимость ее загрязнения материалами электродов, степень пространственной и временной однородности ее параметров) и т. д. Так как ресурс работы плазмотрона определяется эрозией его электродов, а эрозия практически пропорциональна току дуги, при увеличении мощности плазмотрона целесообразно идти по пути максимального увеличения напряжения на дуге при ограниченном токе. Эта задача наиболее просто решается в линейных плазмотронах. В линейных плазмотронах стабилизация дуги осуществляется газовым вихрем, образующимся благодаря тангенциальному вводу плазмообразующего газа в вихревую камеру, откуда вихревой поток входит в зону горения дуги, стабилизируя ее вдоль оси потока. Наиболее широко используются однои двухкамерные линейные плазмотроны. Однокамерный плазмотрон с самоустанавливающейся длиной дуги (рис. 10-1) предназначен для работы на постоянном токе. Плазмотрон на рис. 10-2 может работать как на постоянном, так и на переменном токе. Отличие его в том, что оба его электрода полые, водоох-лаждаемые, и каждый из них может работать как катодом, так и анодом. При включении плазмотрона между его электродами каким-либо способом (например, высокочастотным осциллятором) возбуждается дуга. Газовый поток выдувает дугу из межэлектродного промежутка и вытягивает ее вдоль оси выходного электрода. Опорное пятно дуги в' цилиндрическом электроде в результате явления шунтирования (периодически повторяющихся пробоев между столбом дуги и поверхностью цилиндрического электрода), а также в результате вращения радиального участка столба газовым вихрем перемещается по поверхности водоохлаждаемого электрода и тем самым предохраняет его от разрушения. Для увеличения частоты вращения дуги используется также магнитная катушка. Развитием схемы плазмотрона по рис. 10-2 является двухкамерный плазмотрон по рис. 10-3, имеющий две вихревые камеры. Изменением соотношения подачи газа в них можно в некоторой степени менять длину дуги и напряжение на ней. Длина дуги в плазмотронах этого типа определяется расходом газа и током (с ростом тока длина дуги уменьшается). Отсюда и их название — плазмотроны с самоустанавливающейся длиной дуги. Эти плазмотроны имеют падающие вольт-амперные характеристики. При разработке плазмотронов широко используются методы теории подобия, позволяющие экспериментальные результаты, полученные на одной установке, распространить на более или менее обширный ряд ти-поразмеров аналогичных устройств. Для этого получены уравнения вольт-амперных характеристик, а также уравнения для теплового КПД плазмотрона, определяе 4/ — / А/ 2 //\&/&\ ш. I 2гй Рис. 10-1. Однокамерный плазмотрон с торцевым вольфрамовым катодом. I — катод; 2 — вихревая камера; 3 — анод; 4 — магнитная катушка; 5 — диафрагма. Рис. 10-2. Однокамерный плазмотрон с полым охлаждаемым катодом. 1,3 — электроды; 2 — вихревая камера; 4 — магнитная катушка. Рис. 10-3. Двухкамерный плазмотрон. / "" электроды; 2 — вихревая камера; 3 — магнитная катушка,
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 353 354 355 356 357 358 359... 414 415 416
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
