Разрядная камера электродугового нагревателя газа Советский патент 1979 года по МПК H05B7/18 H05H1/26 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в установках, для нагрева таза. Известен электродуговой нагреватель газа, разрядная камера которого состоит из соединенных изолирован ными шпильками дисковых электродов, электромагнитных катушек и соппа 1 Известен также электродуговой нагреватель, разрядная камера которого выполнена из электроизолированных друг от друга дисковых электродов, между которыми расположены неподвижные кольца с тангенциальными отверстиями подачи таза в камеру 2 . Недостатком этик нагревателей является отсутствие возможности регули рования проходных сечений тангенциальных вводов газа в полость разрядной камеры в процессе эксперимента. целью данного изобретения является расширение диапазона регулировани параметров нагревателя. Отличие данного устройства состоит в том, что оно содержит на торцовой поЗверхности каждого из колец кольцевой паз, в котором установлены неподвижные вкладыши с цилиндрическими поверхностями, сопряженными с цилиндрическими поверхностями паза и одной из боковых сторон, расположенной по образующей тангенциального отверстия, и снабженное возможностью перемещения в пазу поворотное кольцо с расположенными в зазорах между вкладышами выступами, цилиндрические поверхностикоторых также сопряжены с цилиндрическими поверхностями паза, а боковая повер: ность, обращенная к тангенциальному отверстию, параллельна противолежащей поверхности вкладыша, причем количество выступов и вкладышей равно количеству тангенциальных отверстий. Схематически нагреватель показан на чертежах, ла фиг . нагреватель изображен в разрезе; ка фиг.2 показан разрез по А-А фиг . 1; на фиг.3 - разрез по Б-Б фиг.2. Нагреватель состоит из корпуса 1, в котором установлены охлаждаемое сопло 2, электромагнитные катушки 3, поджимной фланец 4 и разрядная 5,содержащая дисковые охлаждаемые электроды б. Электроды б соединены с трубчатыми токовводами 7, по которым на электроды 6 подается электрический ток и хладоагент. оковводы 7 изолированы и герметизированы относ тельно корпуса 1 изоляторами 8. Между электрода ми 6 установлены на изоляторах 9 не подвижные кольца 10. Кольца 10 имеют гангенциальные отверстия 11 и кольцевые пазы, в ко торых винтами 12 укреплены вкладыши 13. Йёжду вкладышами 13 в кольцевом пазу кольца 10 расположены выступы поворотного кольца 14. Выступы коль ца 14 вместе с вкладышами 13 образую регулируемые тангенциальные щели, совпадающие с тангенциальными отвер стиями 11 кольца 10. Проходное сечение тангенциальных щелей регулируется путем вращения кольца 14 относительно кольца 10. Кольца 14 снабжены зубчатыми сектора ми- 15, входящими в зацепление с шестернями 16, установленными на ишице.вом валу 17 с возможностью осевого перемещения. Вал 17 выведен .наружу корпуса 1, уплотнен относительно кор пуса 1 уплотнителем 18 и снабжен при водом 19. . В прижимном фланце 4 установлен импульсный разрядник 20, полость которого соединена с полостью разрядной камеры 5 через отверстие 21 во фланце 4. Нагреватель работает следующим об разом. Во все охлаждаемые полости подает ся хладоагент. В полость корпуса 1 подается холодный рабочий газ.., На электромагнитные катушки 3 и электроды 6 подается электрический ток. На импульсный разрядник 20 подается ток высокого напряжения. Под действием высоковольтного раз ряда ионизированный газ из полости разрядника 20 через отверстие 21 вбрасывается в полость разрядной камеры 5. Между электродами 6 возникаю дуговые разряды, которые вращаются под действием магнитного поля, созда ваемого катушками 3. голодный газ ис текает из полости корпуса 1 через тангенциальные щели 11, образованные между вкладышами 13 и выступами коль ца 14, в полость разрядной камеры 5. В разрядной камере 5 газ проходит зону дуговых разрядов и нагреваясь истекает через сопло 2. Регулирование параметров нагревателя по мощности, расходу газа и тем пературе может осуществляться в двух вариантах. Первый вариант - регулирование параметров нагревателя при работе на всех электродах 6. В этом случае регулирование осуществляется путем поворота вала 17 посредством привода 19. При этом вал 17 через шёстерни 16 и зубчатые секторы 15 поворачивает кольца 14 и изменяет тем самым проходные сечения та1нгенциальных щелей 11 между- вкладышами 13 и выступами колец 14. В результате изменяется величина расхо да газа и интенсивность газовых вихрей ., Под действием газовых вихрей изменяются длины дуговых разрядов между электродами 6, что позволяет регулировать мощность нагревателя, расход газа и температуру его нагрева в широких пределах. В этом варианте достигаются максимальные параметры нагревателя по мощности, расходу газа и температуре. Второй вариант - регулирование,параметров нагревателя при работе на части электродов 6, когда электрический ток подается не на все электроды 6 . В этом варианте могут быть осущес.твимы следующие способы регулированияi А) Тангенциальные щели между электродами 6, на которые не будет подаваться электрический ток, полностью перекрываются и шестерни 16, расположенные против указаннйх электродов 6, вводятся из зацепления путем смещения их по оси вала 17. Шестерни 16, расположенные между электродами 6, на которые будет подаваться электрический ток, остаются в зацеплении с зубчатыми .секторами 15 колец 14, Регулирование осуществляется посредством привода 19 аналогично первому варианту. В этом варианте достигаются высокие температуры газа при ограниченных расходах и мощностях. Б) Тангенциальные щели между электродами 6, на которые будет подаваться электрический ток, устанавливаются в заданное положение, а шестерни 16, расположенные между указанными электродами 6, выводятся из зацепления с секторами 15 колец 14. Регулирование осуществляться приводом 19, путем изменения проходных сечений тангенциальных щелей, расположенных между электродами 6, на которые не подается электрический ток. В результате чего холодный газ, проходя между неработающими электродами, буДет подмешиваться к нагретому газу, расположенному в зоне работающих электродов 6. В этом случае достигаются режимы работы с минимальными температурами нагрева газа. образом, изменяя количество вклк)чаемых электродов и регулируя проходные сечения тайг ёнциальных щелей между электродами можно достичь регулирования параметров нагревателя в широких пределах, как до эксперимента, так и в процессе эксперимента. Применение данного предложения на газодинамических установках позволит расширить диапазон исследований в области газодинамики и теплозащиты. Формула изобретения Разрядная камера электродугового агревателягаза, содержащая, по меньшей мере, два электроиэолированных друг от друга дисковых электрода, между которыми расположены неподвижные кольца с тангенциальными отверстиями подачи газа в камеру, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, она содержит на торцовой поверхности каждого из указанных колец кольцевой паз, в котором установлены неподвижные вкладыши с цилиндрическими поверхностями, сопряженными с цилиндрическими пове хностями паза и одной из боковых сторон, расположенной по образующей тангенциального отверстия, И; снабженное возможностью перемещения в пазу поворотное кольцо с расположенными в зазорах между вкладышами выступами, цилиндрические поверхности которцх также сопряжены с цилиндрическими поверхностями паза, а боковая поверхность, обращенная к тангенциальному отверстию, параллельна противолежащей поверхности вкладыша, причем количество выступов и вкладышей равно количеству тангенциальных отверстий.,,,.-„.......

Источники информации, принятые во внимание при, экспертизе

1.Патент С1т1А 33095509, кл.219462, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР 242503, кл.Н 05 Н 1/02, 1964.

% %%:/: /;;; : ;%: %;S 9/ 1%%%:% % :%%%

/

10

X