Электродуговое устройство Советский патент 1981 года по МПК B01D51/00 

(54) ЭЛЕКТРОДУГОВОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к очистке газов и может быть использовано для очистки инертных газов от активных газообразных примесей, например при производстве сварочных или паяльных работ. Известны способы,поглощения активных газов парами металлов-геттеров п горении в замкнутом пространстве эле рической дуги, на их основе построен например, вакуумный иасос или элеКтро дуговой испаритель, содержащий камеру, внутри которой установлен катод из металла-геттера, например титана, и анод, коаксиально к которому установлен соленоид для вращения дуги ме ду аиодом и катодом )j Однако такое устройство не предназначено для очистки инертных газой Наиболее близким к предлагаемому является злектродуговое устройство дпя очистки инертных газов от активных газообразных примесей, содержащее корпус, внутри которого установлен трубчатый анод с коаксиально расположенным к нему соленоидом. Трубчатый анод установлен торцовым срезом к катоду. По аноду из магистрали подачн очищаемый газ проходит зону очистки между торцом анода и катодом сквозь быстровращающуюся под действием соленоида злектрнческую дугу и поступает в магистраль очищенного газа 2J, Недостатком известного устройства является невысокое качество очистки газов, а также низкая производительность устройства. . Цель изобретения - повышение производительности устройства и качества очистки. Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено магнитопро- водом с т-о.бразным поперечНьн сечением, а соленоид размещен на центральном его выступе, катод выполнен трубчатым и установлен коаксиально центральному выступу магнитопровода, а металл-геттер размещен в полости анода, который соединен с магистралью вьшрда очищенного газа. Размещение внутри анода пористого металлаггеттера и подсоединение анода с магистралью подачи очищенного газа позволяет повысить качество очистки за счет поглощения водорода, например губчатым титаном, пористый металл-геттер внутри анода в процессе работы устройства будет постоянно подогрет теплом электрической дуги и активно поглощать водород из очищаемого инертного газа. Таким образом, инертный газ будет очищен при прохождении сквозь плазменную завесу вращающейся электрической дуги от вза имодействия с парами и зеркалом ванны металла-геттера, затем от водорода, при прохождении-сквозь нагретый порис тый металл-геттер. Расположение соленоида внутри катода на разрезном магнитопроводе резко сокращает потребление энергии на вращение дуги при увеличении диаметра анода до 0,5 м и более, т.е. при расходе очищаемого газа порядка тысячи л/мин; Последовательно соединение электродов и соленоида в электрической цепи упрощает устройство и требования к источнику питания. На чертеже показана схема работы устройства и взаи14ное расположение элементов конструкции. Электродуговое устройство для очис ки инертных газов включает корпус 1, вйутри которого установлен катод 2. Торцовым срезом к катоду установлен трубчатый анод 3, соединенньй с магистралью подачи очищенного газа, Вну ри катода установлен соленоид 4 wa раэрезном магнитопроводе т-образного поперечного сечения 5. В полости анод расположены закладные детали из металла-геттера 6 для окончательной очистки инертного газа. Электрода и соленоид соединены последовательно в электрической цепи питания 7. . Очищаемый газ из магистрали подачи поступает в камеру устройства, затем скбозь быстровращающуюся электрическую дугу между катодом 2 и анодом 3 от взаимного действия с магнитным полем соленоида 4 в зазоре магнитопровода 5. Вращение дуги по торцу анода с частотой, Hanpmviep более 1000 об/ми (при токе 20 А, диаметре анода 500 мм магнитном поле в зазоре 600 Гс, количестве витков соленоида 350, диаметре соленоида 1.20 мм, материале маг нитопровода ст. 3 создает цилиндрическую плазменную завесу между анодом и катодом на пути очищаемого газа. Очист.ка инертного газа от активных газообразных примесей происходит за счет поглощения их парами металла катода и анода, зеркалом ванны расплавленного металла катода. Во время прохождения очищаемого газа сквозь плазму дуги происходит диссоциация молекул сложных газообразных примесей, в том числе паров воды, и поглощение атомов примесей. Поглощение оставшихся свободных атомов водорода происходит при прохождении сквозь пористый металл-геттер 6,расположенный в полости анода и подогретый теплом электрической дуги до ЗОО-ЭОО С. Затем инертный газ из анода поступает в ма- . гистраль очищенного газа. Использование предлагаемого электродугового устройства для поглощения активных газообменшлхлримесей позволяет повысить качество очистки известного устройства благодаря применению пористого металла-геттера в полости анода, увеличить производительность до нескольких тысяч литров в минуту за счет увеличения диаметра электродов при экономичном использовании силе- ноида. Формула изобретения Электродуговое устройство, содержащее корпус, внутри которого установлен катод, металл-геттер, трубчатый анод, соленоид и магистраль подачи газа на очистку и вывода очищенного газа, отличающееся тем, что, с целью повышения качества очистки и производительности, устройство снабжено магнитопроводом с m -образным поперечным сечением, а соленоид размещен на центральном его выступе, катод выполнен трубчатым и установлен коаксиально центральному выступу магнитопровода, а металл-геттер размещен в полости анода, который соединен магистралью вывода очищенного газа. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 168833, кл. В 01 D 51/00, 1962. 2.Авторское свидетельстве) СССР № 632381, кл. В 01 D 51/00, 1976..