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... 356 357 358 359 360 361 362... 414 415 416
|
|
|
|
электрода в замкнутую цилиндрическую полосу, высота которой зависит от колебаний длины дуги. При конструировании плазмотрона важно придать дуге частоту вращения, превышающую критическую, т. е. скорость, при которой начинается сплавление электродов. В [10-12] для определения этой скорости предложена формула 8 "КЯ (A¿/3)2 aVI ('пл-Св)2}/^2 ' (10-13) где икр — критическая скорость, м/с; / — плотность тока, А/м2; Д£/э— вольтов эквивалент тепловых потерь в опорном пятне дуги, В; а — коэффициент температуропроводности, м2/с; tuл — температура плавления, К; 'пов — критическая температура поверхности электрода перед пятном, при которой в пятне наступает плавление, К; Я — коэффициент теплопроводности, Вт/(м-°С). В этой же работе рекомендуются вольтовы эквиваленты, экспериментально измеренные при работе на воздухе с медными электродами (табл. 10-1). Таблица 10-1 Анодные и катодные вольтовы эквивалентны для медных электродов на воздухе Напряженность внешнего магнитного поля Н, кА/м Давление в разрядной камере, МПа Вольтов эквивалент для катода в Вольтов эквивалент для анода Д^, В 10S 0,1 6,8 10,9 106 0,8 9,7 10,4 IOS 2,0 10,2 11,4 756 0,1 10,6 13,7 Для токов 0,8—1,2 кА измеренные плотности токов составляют соответственно для катода и анода: /к = = 1,1 • 105 А/см2; /а = 4,9-10* А/см2. На рис. 10-10 приведена зависимость укр от ^Пов для анода и катода при разных температурах поверхности электрода. Рис. узел 1 10-11. Катодный плавильного плазмотрона. катод; 2 — сопло. Рис. 10-10. Зависимость критической скорости дугового пятна от температуры поверхности электрода. Скорость движения дуги под воздействием внешнего магнитного поля может быть найдена из эмпирического соотношения, установленного для воздуха при давлении 0,1 МПа [10-12]: в) ПЛАВИЛЬНЫЕ ПЛАЗМОТРОНЫ В плавильных плазмотронах электрическая дуга горит между электродом плазмотрона и расплавляемым металлом. Из экономических соображений расход плазмообра-зующего газа выбирается минимальным и определяется лишь условиями работы электродно-соплового узла плазмотрона. Плавильные плазмотроны постоянного тока, предназначенные для работы в диапазоне давлений 105—3-Ю3 Па, имеют стержневой катод, выполняемый из легированного вольфрама, и сопло. Сопло формирует поток плазмообразующего газа, а также служит анодом при включении плазмотрона (зажигании "дежурной" дуги). Ниже приводятся основные параметры плавильных плазмотронов нормального давления: Ток, А ........ Диаметр катода, мм . . Расход аргона, 10 3 кг/с 1000 10 1 3000 16 2 6000 23 4 10 000 36 о = 0,0425Я°'5 70,33. (10-14) Схема катодного узла плазмотрона дана на рис. 10-11. Столб вертикально горящей дуги в плазменной печи постоянного тока имеет центральную часть, по форме напоминающую ярко светящийся конус, плавно переходящий в цилиндр. Эта центральная часть окружена менее яркой оболочкой. Экспериментально установлено, что почти весь ток протекает по центральной более яркой части. Поэтому в качестве расчетной модели в дальнейшем дуга рассматривается как конус, плавно переходящий в цилиндр. Изменение длины дуги сопровождается изменением участка столба, примыкающего к аноду. Форма и размеры остальной части столба при этом не меняются. Рост тока дуги приводит к увеличению радиуса дуги и длины начального конического участка столба. Начальный (конический) участок столба представляет собой электромагнитный насос, втягивающий в дугу газ из окружающей атмосферы и прокачивающий этот газ по направлению к аноду. Температура и скорость газа максимальны на оси дуги у катода и снижаются но направлению к аноду. В цилиндрической зоне столба эти параметры в осевом направлении не меняются. Аналогичным образом изменяется напряженность электрического поля. Снижение температуры и скорости газа в радиальном направлении происходит по закону, похожему на параболический. Главным параметром режима, влияющим на температурное поле и поле скоростей газа в дуге, является ток. При увеличении тока осевая составляющая . скорости газа иг, локальный массовый расход газа оиг и полный расход газа через поперечное сечение дуги й быстро растут. Изменение расхода газа, подаваемого в плазмотрон, заметного влияния на эти параметры не оказывает. Характерной особенностью описываемой дуги является возрастающая вольт-амперная характеристика, которая в большинстве случаев имеет линейный характер. При прочих равных условиях напряжение дуги уменьшается с ростом температуры газа в рабочем пространстве печи. Относительный вклад излучения в полную мощность, рассеиваемую дугой, определяется давлением, длиной дуги и током. В аргоновых дугах при атмосферном давлении излучение играет существенную роль в энергетическом балансе дуги. На мощность, передаваемую аноду через пятно дуги Ра, влияет главным образом ток. Расход газа, подаваемого в плазмотрон, на Ра практически не влияет. В дугах, горящих при атмосферном давлении, с увеличени
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 356 357 358 359 360 361 362... 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 |
