Высокочастотный факельный плазмотрон, для нагрева дисперсного материала Советский патент 1992 года по МПК H05B7/18 H05H1/18 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к высокочастотным (ВЧ) генераторам низкотемпературной плазмы, используемым в различных технологических Г5.роцессах для нагрева дисперсныхматер иалов до высоких (более ) температур.

Из вести Ь1 В Ч факельные плазмотроны со стержневым электродом, расположенным внутри цилиндрического корпуса.

Известен также ВЧ факельный плазмотрон для нагрева дисперсных материалов, являющийся ближайшим техническим решением, содержащий цилиндрический корпус, в один из торцов которого через изолятор введен цилиндрический трубчатый высоковольтный электрод, подсоединенный к выступающему из корпуса концу электрода трубопровод подачи дисперсного

материала и патрубок ввода плазмооб-разующего газа.

. Недостатком этой конструкции ВЧ фаОкельного плазмотрона является наличие зою ся о ю ны застоя при подаче в него плазмообразующего газа, накопление в ней порошкового материала и его спекание с последующим зарастанием.

Это п|Эиводит часто к пробою изолятора, к выходу из строя ВЧ плазмотрона, к неполной термической проработке.дисперсного материала. Кроме того, при подаче дисперсного материала из заземленного питания через центральное отверстие в высоковольтном электроде через изолирующие шланги практически всегда по мере осаждения на шлангах проводящих дисперсных частиц происходит пробой и выход из строя системы питания плазмотрона порошком.

Целью изобретения является увеличение теплового КПД плазмотрона и повышение его надежности.

Для достижения указанной цели в ВЧ факельном плазмотроне для нагрева дисперсных материалов, содержащем цилиндрический корпус, в один из торцов которого через изолятор введен центральный трубчатый высоковольтный электрод, подсоединенный к выступающему из корпуса концу электрода трубопровод подачи дисперсно-го материала и патрубок ввода плазмообразного газа, изолятор выполнен в виде соединенной с корпусом большим основанием конической камеры, патрубок ввода газа расположен на боковой поверхности указанной камеры, а трубопровод подачи дисперсного материала выполнен в виде навитого из металлической трубы дросселя длиной А/4, где Я -длина волны питающего ВЧ генератора.

На чертеже изображен плазмотрон.

Высоковольтный факельный плазмотрон Содержит коаксиально распложенный высоковольтный электрод 1 с центральным отверстием 2 для подачи дисперсного материала, к которому присоединен питающий трубопровод 3, и цилиндрический металлический корпус 4 с теплозащитной облицовкой 5- Плазмотрон снабжен изолятором б в виде конической камеры из электроизолирующего материала, установленной большим основанием к корпусу 4.

Плазмообразующий газ вводится через патрубок 7. ВЧ факельный разряд 8 стабилизируется газовым потоком по оси камеры. Дисперсный материал вводится потоком транспортирующего газа через трубопровод 3, выполненный в виде высокочастотного дросселя, одновременно служащим дросселем безопасности в схеме ВЧ-генератора 9 и заземленным со стороны ввода порошка. ВЧ факельный разряд 8 возбуждается

при подаче на электрод 1 ВЧ напряжения от ВЧ лампового генератора 9, фиксируется потоком газа, подаваемого через ввод 7. Дисперсный материал подается в зону разряда 8 через центральное отверстие 2 в

электроде 1, подвергается термической обработке и физико-химическим превращениям и потоком газа выводится из плазмотрона через охлаждаемое сопло 10 на улавливание конечных продуктов, Однако часть материала при взаимодействии с плазмой разряда рассеивается в объеме разрядной зоны вследствие невысоких скоростей (метры в секунду) потока в ВЧ факельных плазмотронах и наличия

циркуляционных потоков, вызываемых конвенцией, и уносятся в приэлектрЬдную зону. В верхней зоне конической камеры б формируется взвешенный слой дисперсных частиц, которые возвращаются в зону нагрева

и выводятся из плазмотрона, путем изменения диаметра выходного сопла 10, размещаемого на расстоянии I более длины канала разряда1к (1 1,2т1,31к), возможно регулирование количества дисперсного материала в

циркуляционном потоке/За счет циркуляции дисперсного материала в разрядной зоне повышается КПД нагрева частиц и степень физико-химической проработки материала.

; . : . , . - ; : .,

Данная конструкция ВЧ факельного плазмотрона позволяет повысить степень физико-химических превращений дисперсного материала до 95%

жЗенная

(Г

На ущбчибунче

Qnfld deHHoa вада

BSo3 теплоносителя

Охлажденная вода

Пневмоподача порошка

ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ФАКЕЛЬНЫЙ ПЛАЗМОТРОН ДЛЯ НАГРЕВА ДИСПЕРСНОГО МАТЕРИАЛА, содержащий цилиндрический корпус, в один из торцов которого через изолятор введен центральный трубчатый высоковольтный электрод. подсоединенный к выступающему из корпуса концу электрода трубопровод подачи дисперсного, материала и патрубок ввода плазмообразуюицего газа, отличающ и и с я тем, что, с целью увеличения тепловог о КПД. плазмотрона и повышения его надёжности, изолятор выполнен в виде подсоединенной к корпусу большим основанием конической «амеры, патрубок ввода газа расположен на боковой поверхности указанной камеры, а трубопровод подачи диспёрсйого материала выполнен в виде навито rd Из Металлической трубы дросселя длиной Д/4, где А - длина волны питающего ВЧ Генератора.