Электродуговой подогреватель с пористыми стенками Советский патент 1975 года по МПК H05B7/18 H05B7/02 

1

Изобретение может найти ирименение при обработке металлов, изучении термопрочности пористых материалов, при ироведении плазмохимических процессов, в М.1Д-генераторах - во всех случаях, когда применяется охлаждение пористой стенки путем пропускания через нее различных хладагентов.

Стабилизацию дуги в цилиндрическом канале с пористыми стенками производят, создавая на входе и выходе канала газодинамическую крутку потОКа плазмы путем введения под давлением рабочего газа в канал через тангенциально расположенные отверстия в кольцах, расположенных по торцам канала. Недостаток этото технического решения состоит в том, что крутка газа производится вне «пористого канала, поэтому в пем прочсходит радиальное и тангенциальное растекание газа, в результате чего крутка потока, а следовательно, стабилизация дуги уменьшается. Это вызывает шунтирование дуги стенкой канала и оплавление ее поверхности, что приводит к аварии.

Известна конструкция, позволяющая стабилизировать дугу в самом канале путем создания в стенке канала множества тангенциально направленных отверстий.

Но эти отверстия, мелкие, специально ориентированные в стенке, трудно выполнить, кроме того, наблюдается повышенный расход

хладагента и большая неравномерность охлаждения.

Целью изобретения является улучшение газовой стабилизации дуги и упрощение конструкции электродугового подогревателя, а следовательно, повышение долговечности и к.п.д. установки.

Указанная цель достигается благодаря тому, что на пористый канал надета цилиндрическая втулка с глухими пазами, открытыми со стороны стенок канала. В пазах через отверстия, коммутируемые кольцом, создаются зоны с повышенным и пониженным давлением хладагента, которые, последовательно перемещаясь по лериметру «пористого канала, создают на выходе в канал газодинамическую крутку потока.

На фиг. 1 показан продольный четвертной разрез по каналу с надетой на него втулкой,

кольцом и кожухом; на фиг. 2-поперечный половинный разрез по А-А на фиг. 1.

На «пористый канал 1 коаксиально ему плотно надевается цилиндрическая втулка 2 с глухими продольными пазами 3, открытыми

со стороны пористой стенки. Каждый паз соединен с наружной поверхностью втулки отверстием 4. На втулку надето кольцо 5 с лопастями 6, имеющее возможность вращаться вокруг оси втулки. Во втулке и кольце нмеется одинаковое и кратное трем количество

соосно и равномерно распределенных радиальных отверстий, необходимых для поступления хладагента в пазы 3.

Все отверстия во втулке одинаковы и зависят от расхода хладагента, в кольце же только каждое третье отверстие имеет такой же диаметр, а остальные много меньший, что необходимо для дросселироваиия хладагента и понижения давления в соответствующих пазах.

Устройство помещено в герметичный кожух 7, в стенках которого напротив лопастей 6 имеются тангенциально расположенные сопла 8 для подачи хладагента.

При подаче хладагента через сопло 8 поток, воздействуя на лопатки кольца 5, приводит его во вращение. Вращаясь, кольцо своими отверстиями коммутирует поступление хладагента во все пазы втулки 2 таким образом, что в пазах, против которых находятся в данный момент больщие отверстия кольца, установится давление, равное рабочему (поступающему), а в 2/3 остальных пазов, благодаря дросселированию хладагента через малые отверстия и расходу хладагента через пористую стенку, установится пониженное давление.

На выходе из пористой стенки в канал 1 зоны давлений хладагента в пристеночном слое также будут неравномерны и повторять распределение зон давлений на .входе.

При вращении коммутирующего кольца 5 в пазах втулки 2 создаются перемещающиеся вслед за кольцом зоны повышенных и пониженных давлений, а следовательно, то же самое повторяется и в пристеночном слое на выходе хладагента в канал. Результирующие составляющие потоков растекания, вращаясь вслед за главными векторами, создадут газодинамическую крутку потока, стабилизируя его.

Предмет изобретения

1.Электродуговой подогреватель с пористыми стенками, связанными с устройством

для принудительной подачи хладагента через них и со средствами для создания газовой стабилизации дуги, отличающийся тем, что, с целью улучшения вихревой газовой стабилизации дуги в канале, коаксиально последнему устаиовлена цилиндрическая втулка, в которой имеются продольные глухие лазы, открытые со стороны наружной пористой стенки канала, а коаксиально втулке установлено подвижное кольцо, причем во втулке и кольце выполнено одинаковое и кратное трем количество соосно и равномерно распределенных радиальных отверстий для поступления хладагента в пазы втулки, при этом все

размеры отверстий во втулке одинаковы, а в кольце каждое третье соосное отверстие, равное по размеру отверстию во втулке, чередуется с отверстиями, размеры которых на порядок меньще размеров соответствующих отверстий во втулке.

2.Электродуговой подогреватель по п. 1, отличающийся тем, что подвижное кольцо снабжено радиальными лопастями для приведения его во вращение с помощью потока хладагента.

Геи

Га