Получение плазмы, управление плазмой: ..плазменные горелки – H05H 1/26

Изобретение относится к плазменной технике и может быть использовано в области атомно-эмиссионного спектрального анализа, при термической обработке порошковых материалов, а также в качестве их атомизатора для корректировки траектории космических аппаратов. В устройстве заявленного шестиструйного плазматрона плазмообразующие медные головки, смонтированные на диэлектрических плато, жестко присоединены к кронштейнам с возможностью перемещения вдоль осей головок в направлении, перпендикулярном относительно трубчатых стоек. Над ними кольцеобразно размещены трубчатая камера подачи в головки аргона, защищающего электроды от окисления, и камера распределения рабочего газа. Над стойками аксиально вышеупомянутым камерам размещены камера ввода охлаждающей воды в секции головок из вертикального канала ввода воды и камера сброса воды в канал, связь которых с секциями головок осуществлена посредством гибких шлангов. Для охлаждения водяного потока предусмотрен радиатор. Стойки расположены на монтажном столе, между стойками жестко смонтирован патрубок, формирующий анализируемый газовый поток или обрабатываемый порошковый материал, и цилиндр, обеспечивающий синхронность изменения угла схождения шести головок посредством системы, в составе которой содержится плато с монтируемыми подвижно кронштейнами, обеспечивая изменение величины межэлектродного промежутка плазмообразующих головок. Техническим результатом является обеспечение возможности полного контроля любых газовых потоков при термической обработке любых порошковых материалов заданного фракционного состава с помощью плазменного потока с температурой выше 6000°С. 2 ил.

Изобретение относится к плазменной технике и может быть использовано для нагрева различных газов и в качестве поджигающего устройства пылеугольной горелки. Технический результат - повышение КПД устройства и увеличение ресурса рабочих электродов. Высоковольтный источник питания, формирующий в непрерывном режиме переменное напряжение высокой частоты, подключен к коническому первому электроду и второму цилиндрическому электроду, который разделен на два - поджигающий и выходной цилиндра. Вторые электроды крепятся соосно в диэлектрическом цилиндре - корпусе устройства - с помощью двух центрирующих диэлектрических шайб с отверстиями, параллельными главной оси устройства, для прохождения воздуха. Внутри поджигающего цилиндра второго электрода соосно через потокоформирующую диэлектрическую шайбу закреплен первый конический электрод. Потокоформирующая шайба имеет отверстия под углом к главной оси устройства для закручивания воздушного потока, проходящего через шайбу. 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к средствам для напыления покрытий плазменным способом, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, в том числе для упрочнения и восстановления деталей автотракторной техники: коленчатых валов, распределительных валов, поршневых колец, вкладышей и др. Технический результат - повышение надежности и ресурса работы электродугового плазмотрона при значительном упрощении его конструкции. В электродуговом плазмотроне, содержащем анодный и катодный блоки, расположенные соосно вдоль оси плазмотрона, разделенные изолятором, в котором имеется узел подачи рабочего плазмообразующего газа в электрогазоразрядную камеру, при этом в анодном и катодном блоках имеются, соответственно, входное и выходное отверстия и полости для протока охлаждающего агента, кроме того в анодном блоке имеется радиальное отверстие для ввода порошкового материала (шихтопровод). В анодном и катодном блоках дополнительно имеются отверстия, в которых закреплены штуцеры, при этом дополнительные отверстия расположены с диаметрально противоположной стороны относительно входного анодного и выходного катодного отверстий, при этом дополнительные штуцеры соединены дугообразным электроизоляционным трубопроводом для прохождения охлаждающего агента из анодного в катодный блок, концы которого закреплены соответственно на дополнительных анодном выходном и катодном входном штуцерах. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к плазменной технике и может быть использовано для проведения физиотерапевтических процедур. Технический результат заключается в расширение функциональных возможностей при повышении надежности работы устройства. Плазмотрон физиотерапевтический содержит анодный и катодный узлы, при этом анодный узел выполнен с разделенными перегородками каналами охлаждения, плазмообразующим каналом и каналом формирования плазменной струи, а катодный узел выполнен с кольцевым каналом для подачи плазмообразующего газа и установленным в последнем вольфрамовым электродом, анодный узел включает трубчатый корпус с конической головкой, коаксиально охватывающий трубчатый корпус цилиндрический кожух и перепускную втулку, причем кожух герметично соединен с перепускной втулкой, каналы охлаждения выполнены спиральными в кольцевой полости, причем каналы охлаждения сообщены с коаксиальной полостью головки трубчатого корпуса через перепускные каналы перепускной втулки, а внутренняя поверхность конической обечайки выполнена в виде полусферы, сопряженной с цилиндрической внутренней поверхностью цилиндрической обечайки. 1 ил.

Изобретение относится к плазменной технике и может быть использовано для рассечения, коагуляции, деструкции, испарения и абляции мягких тканей потоком плазмы. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей при повышении надежности работы устройства, за счет того, что плазмотрон угловой содержит анодный и катодный узлы, при этом анодный узел выполнен с разделенными перегородками каналами охлаждения, а катодный узел выполнен с кольцевым каналом для подачи плазмообразующего газа и установленным в последнем вольфрамовым электродом, анодный узел включает трубчатый корпус с конической головкой, коаксиально охватывающий трубчатый корпус кожух и перепускную втулку с выполненными в ней перепускными каналами, канал формирования плазменной струи наклонен к оси корпуса под углом 40-50°, головка выполнена конической с углублением в зоне выполнения канала формирования плазменной струи, каналы охлаждения выполнены спиральными в кольцевой полости и образованы выполненными спиральными и размещенными в кольцевой полости перегородками. 1 ил.

Изобретение относится к энергетике, металлургической промышленности, а именно к сжиганию твердого топлива: угля, торфа, древесины, и обеспечивает при его использовании интенсификацию процесса горения со снижением расхода топлива. Указанный технический результат достигается в способе интенсификации сжигания твердого топлива, заключающемся в горении топливно-воздушной смеси в электрическом поле, при этом процесс сжигания осуществляют с помощью находящегося в зоне горения катализатора, нанесенного на высоковольтный электрод, на который подают высокое напряжение в пределах 5-10 кВ, а электрод выполняют из металлов переменной валентности или их окисей. 2 ил.

Изобретение относится к способу обработки поверхности металлов плазменной струей и может быть использовано в машиностроении, коммунальном хозяйстве, строительстве, ювелирном и зубопротезном деле, а также в бытовых условиях для сварки, резки, наплавки и закалки металлов. Способ включает получение плазменной струи из паров жидкого рабочего тела, которые создают в испарителе (4) электродугового плазмотрона. Нагревание поверхности металлов плазменной струей. Рабочее тело подают за счет капиллярных сил из накопительного резервуара (20) с влаговпитывающим наполнителем (23) в испаритель через вкладыш (25). Вкладыш (25) изготавливают аксиальносимметричным и составным из фасонных деталей в виде колец, выполненных из упруго деформируемого влагопроницаемого пористого материала. Монтаж вкладыша осуществляют последовательным соосным размещением колец внутри плазмотрона. Испаритель изготавливают в виде трубчатого тела с тангенциальными боковыми отверстиями и устанавливают его коаксиально в центральное отверстие вкладыша. Управляют расходом рабочего тела и давлением плазмообразующего пара изменением влагопроницаемости вкладыша путем регулирования его объема и одновременно пористости механическим воздействием. Техническим результатом является расширение технологических возможностей и повышение качества обработки нагреванием за счет большей управляемости параметрами плазменной струи. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу плазменно-дуговой сварки металлов и может быть использовано в машиностроении и строительстве, а также для бытовых и хозяйственных нужд. Сварку металлов осуществляют сжатой дугой косвенного действия. Для этого формируют плазменную струю путем обжатия дуги плазмообразующей средой, получаемой в результате парообразования рабочей жидкости непосредственно в плазмотроне, содержащем резервуар для рабочей жидкости. Используют рабочую жидкость, содержащую воду с добавлением спирта и 10% раствора аммиака. Содержание в рабочей жидкости аммиака составляет 0,3-3,0 мас.%, а спирта - 30-60 мас.%. Введение в рабочую жидкость водного аммиачного раствора увеличивает срок службы электродного узла, повышает мощность и стабильность дуги, облегчает заправку плазмотрона рабочей жидкостью, обеспечивает возможность сокращения размеров и веса электродного узла плазмотрона. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области обработки материалов, в частности к устройствам для нанесения покрытий, и предназначено для применения в плазмометаллургии, плазмохимии и машиностроительной промышленности. Плазмотрон для нанесения покрытий содержит катод, сопло-анод, изолятор, систему водоохлаждения, каналы ввода плазмообразующего газа и порошка. Каналы ввода плазмообразующего газа и порошка объединены в один канал. Канал через тангенциальные отверстия завихрительного кольца связан с межэлектродным пространством. Суммарная площадь поперечных сечений входных отверстий завихрительного кольца равна площади критического сечения сопла-анода. Длина сопла-анода выбрана в диапазоне от 1 до 10 диаметров критического сечения сопла-анода. Канал между катодом, изолятором, завихрительным кольцом и входом в сопло-анод выполнен в виде конуса. Изобретение направлено на повышение эффективности нагрева, на увеличение коэффициента использования порошка с одновременным упрощением конструкции плазмотрона и улучшением эксплуатационных и физико-механических характеристик покрытий, на улучшение качества покрытий путем повышения прочности сцепления покрытия с основой. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, более конкретно к устройствам, генерирующим плазму для нагрева и обработки поверхностей различных изделий, для обработки непроводящих материалов, и может найти применение в машиностроении для закалки, отжига, поверхностной обработки, напыления и упрочнения изделий. Плазмотрон содержит корпус, два незамкнутых электрода с соответствующими токоотводящими концами и канал для подачи плазмообразующего газа. Каждый электрод выполнен криволинейной формы, огибающей сечение обрабатываемой поверхности, причем электроды расположены параллельно друг другу. Использование изобретения позволит повысить скорость и равномерность при обработке вытянутых (длинномерных) изделий с неплоской (криволинейной) внешней или внутренней поверхностью с обеспечением работы без защиты источника питания от высоковольтного напряжения постоянно работающего осциллятора и обеспечит возможность работы как на постоянном, так и на переменном токе. 11 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к способам получения плазменного потока. Предложен способ генерации плазменного потока путем сжатия электродугового столба плазмообразующей средой в виде паров охлаждающей электроды жидкости, вырабатываемых в периодически пополняемом резервуаре-испарителе. Испарение охлаждающей жидкости осуществляют с помощью нагревательного элемента, имеющего тепловой контакт с соплом-анодом генератора и соприкасающегося с впитывающим влагу материалом, заполняющим упомянутый резервуар. При этом стабилизацию температуры плазмообразующего пара осуществляют путем регулирования количества охлаждающей жидкости, поступающей в резервуар-испаритель извне, с использованием информации датчика температуры, установленного на корпусе упомянутого резервуара. Использование изобретения позволит обеспечить стабилизацию температуры плазмообразующего пара. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Заявленное изобретение относится к области плазмотронной техники и может быть использовано во всех областях промышленности, где применяются плазмотроны постоянного тока. Заявленный плазмоторн содержит корпус, вольфрамовый катод и соединенное с корпусом сопло-анод с выходным каналом, причем выходной канал сопло-анода выполнен конусообразным, расширяющимся к выходу, с углом наклона образующей конуса к продольной оси сопло-анода в пределах 8-11°. Кроме того, в зоне выходного канала сопло-анод выполнено биметаллическим в виде соединенных между собой медной стенки и молибденового экрана, толщина которого в поперечном сечении составляет 0,25÷0,4 от толщины медной стенки. Конструкция заявленного плазмотрона обеспечивает стабильность горения электрической дуги при исключении попадания меди в распыляемый материал, а также в порошок, получаемый из гранул никелевых сплавов, с поверхности сопло-анода. 1 ил.

Изобретение относится к плазменной технике, а именно к генераторам электролитной плазмы, и может быть использовано в электроразрядных устройствах с жидким электролитным катодом, в которых горение разряда осуществляется в тлеющем режиме. Горизонтального типа водоохлаждаемый металлический анод генератора электролитной плазмы выполнен в виде пластины с вертикальными прорезями шириной 4-5 мм. Изобретение позволяет уменьшить габаритные размеры анода при повышенных мощностях генератора плазмы. 4 ил.

Изобретение относится к плазменной технике и может быть использовано при разработке источников высокоинтенсивных плазменных потоков для модификации свойств поверхности материалов и покрытий. Импульсно-периодический плазмотрон содержит блок питания и разрядное устройство, включающее последовательно расположенные блок генерации и ввода плазмы и ускорительный канал. Ускорительный канал выполнен в виде коаксиально расположенных электродов анода и катода, цилиндрической или конической формы, которые подключены к блоку питания. Блок питания выполнен в виде импульсно периодического блока питания, а блок генерации и ввода плазмы - в виде установленного в глухом торце ускорительного канала плазмотрона непрерывного действия, выходное отверстие которого соединено с ускорительным каналом расширяющимся соплом. Изобретение направлено на создание плазмотрона с высокой частотой (до 100 Гц) генерации импульсно-плазменных потоков, работающего при нормальном давлении, на обеспечение низкого уровня шума при работе, а следовательно, на обеспечение улучшения условий труда при плазменной модификации свойств материалов и покрытий. 1 ил.

Изобретение относится к электродуговым генераторам низкотемпературной плазмы - плазменным горелкам, использующим в качестве рабочего тела пар, и может быть применено в различных отраслях промышленности для плазменной обработки, в том числе резки и сварки, металлов и изделий из них без подключения к внешней напорной магистрали рабочей жидкости. Плазменная горелка содержит корпус с разрядной камерой и установленные в корпусе сопло-анод и катод, закрепленный в катододержателе. В горелку дополнительно введен гидравлический насос, катод выполнен полым, а выход насоса сообщен с полостью катода и далее с разрядной камерой. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение может быть использовано для производства тепловой и электрической энергии, производства газообразных углеводородсодержащих продуктов из угля. Загружают уголь в газогенератор 1, нижнее основание которого выполнено в виде усеченного конуса, по периметру которого установлены плазмотроны. Под углом к продольной оси каждого плазмотрона расположены патрубки узла подвода кислородсодержащего газа 10, симметрично которым установлены патрубки подачи пара 11. Уголь прогревают и продувают кислородсодержащим газом и паром. Образовавшуюся золу удаляют в печь для переработки золы 8, снабженную плазмотронами 40, а синтез-газ подают последовательно в плазмохимический газогенератор 19, узел сероочистки 20, циклон 21, высокотемпературный ресивер 23. Синтез-газ из ресивера 23 подают в реактор твердофазного восстановления 25, трубопровод отходящего газа из которого через дополнительный циклон 27 очистки газа введен в камеру сгорания 28 установки для получения электроэнергии. Изобретение позволяет получать высококачественный металл из руды и угля в одну стадию, увеличить скорость газификации твердого топлива, обеспечить максимальное использование установленной мощности оборудования и экологически выгодный режим работы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к плазменной обработке материалов, а именно к конструкциям горелок с подвижным катодом. Горелка содержит корпус с разрядной камерой, сопло-анод, катод, кнопку, резервуар для жидкости, теплопроводную трубку-испаритель, электроизоляционную трубку и подпружиненный к кнопке катододержатель. Сопло-анод, катод, кнопка и резервуар для жидкости прикреплены соосно к разрядной камере. Резервуар для жидкости заполнен влаговпитывающим материалом. Теплопроводная трубка-испаритель подпружинена к соплу-аноду и имеет каналы, выходящие в разрядную камеру и в полость между электроизоляционной трубкой и катододержателем. Электроизоляционная трубка и подпружиненный к кнопке катододержатель установлены на упругодеформируемых элементах в теплопроводной трубке-испарителе. Влаговпитывающий материал соприкасается с развитой наружной поверхностью трубки-испарителя через размещенную между ними металлическую сетку, которая плотно и упруго охватывает наружную поверхность трубки-испарителя. Кнопка снабжена соосно и жестко прикрепленной к ней резьбовой втулкой, соединенной с резьбовым концом катододержателя, опирающимся плоским торцом на полусферу кнопки, опорная поверхность которой выполнена конусной. Это позволит упростить конструкцию горелки, повысить ее долговечность и надежность. 1 ил.

Изобретение относится, в основном, к плазменно-дуговым горелкам с контактным пуском. Плазменная горелка с контактным возбуждением с использованием отрицательно заряженного катодного тела и положительно заряженного анодного тела содержит токопроводящий элемент, который выполнен из электропроводного материала и свободен от жесткого соединения с катодным телом и анодным телом. Горелка может работать в холостом режиме, в котором токопроводящий элемент создает токопроводящую дорожку между катодным телом и анодным телом, и в дежурном режиме, в котором образуется вспомогательная дуга между токопроводящим элементом и, по меньшей мере, одним из катодного тела и анодного тела. Вспомогательная дуга переносится рабочим газом, текущим через горелку, к выходному отверстию горелки, благодаря чему рабочий газ выходит из горелки в виде ионизированной плазмы. Технический результат - устранение необходимости осевого движения электрода и/или наконечника при создании вспомогательной дуги, снижение риска повреждения наконечника у центрального выходного отверстия наконечника и снижение риска несоосности между электродом и наконечником. 14 с. и 51 з.п. ф-лы, 16 ил.

Изобретение относится к области обработки материалов, в частности для нанесения покрытий, получения массивных деталей и заготовок, обработки дисперсных материалов и аэрозолей, плазмохимического синтеза, и может найти применение в металлургии, плазмохимии, машиностроительной промышленности. Электродуговой плазмотрон содержит соосно и последовательно установленные охлаждаемые катодный узел с катодом, изолятор, анодный узел с соплом-анодом, систему ввода плазмообразующего газа и систему ввода обрабатываемого материала, обеспечивающих фокусирование последних в прикатодной области. Прикатодная область переходит в цилиндрическую полость сопла-анода. В анодном узле выполнены системы транспортирования технологического и защитного материалов. Системы транспортирования выходят кольцевыми каналами на торец анодного узла под углами ₁ и ₂ к продольной оси плазмотрона. Углы ₁ и ₂ определяют характер взаимодействия технологического и защитного материалов с плазменной струей. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности плазмотрона за счет создания условий, обеспечивающих равномерный ввод в плазменную струю технологического и защитного материалов в виде жидкости, аэрозоля, суспензии, газа, порошка и их комбинаций. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способам управления электрической дугой при электродуговой обработке материалов и может быть использовано в различных отраслях машиностроения. Управление электрической дугой включает формирование дугового разряда в зазоре между катодом, размещенным в газоподающем сопле инструмента для электротермической обработки материалов, и обрабатываемым материалом и обдув дугового разряда газовым потоком. Обдув дугового разряда осуществляют газовым потоком с высокой степенью турбулентности. Газовый поток турбулизируют до его выхода из газоподводящего сопла инструмента для электротермической обработки материалов. В результате увеличивается размер площади поперечного сечения столба дугового разряда на его рабочем участке, что позволяет обрабатывать детали достаточно больших размеров. 1 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электротермической обработке металлов, в частности к инструменту для электротермической обработки металлов, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения. Катод инструмента имеет средство подключения к источнику тока и размещен в газоподводящем сопле, разделенном кольцевой перегородкой на два, концентричных относительно катода, кольцевых канала, подключенных посредством газоподводящих каналов к источнику газа. Газоподводящее сопло выполнено цилиндрическим и имеет средство турбулизации газа, выполненное в виде разделительной решетки, размещенной на сопряжении кольцевых и газоподводящих каналов. Отверстия разделительной решетки размещены концентрично вокруг катода и выполнены в виде струеформирующих сопел, направленных вдоль продольной оси катода. В результате обработки инструментом повышаются размеры площади рабочей зоны на контакте дугового разряда и обрабатываемого материала и снижается плотность энергии в этой зоне. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение может быть использовано в процессах электродуговой обработки материалов. Технический результат - увеличение размеров площади поперечного сечения столба дугового разряда на его рабочем участке. Для этого формируют дуговой разряд в зазоре между катодом, размещенным в газоподающем сопле инструмента для электротермической обработки материалов и обрабатываемым материалом. Обдув дугового разряда осуществляют газовым потоком с высокой степенью турбулентности. Для этого на вход газоподающего сопла инструмента для электротермической обработки материалов подают не менее двух спутных струй газа и обеспечивают им возможность свободно взаимодействовать друг с другом. Кроме того, значения скоростей спутных струй газа поддерживают близкими друг другу. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Электродуговой плазмотрон для обработки материалов предназначен для использования в области синтеза материалов в плазмохимическом реакторе. Плазмотрон содержит соосно и последовательно установленные катодный узел с катодом и анодный узел с соплом-анодом. Плазмотрон содержит изолятор и систему охлаждения катодного и анодного узлов с патрубками ввода и вывода охлаждающей жидкости. Изолятор установлен между катодным и анодным узлами. Плазмотрон содержит патрубок ввода обрабатываемого материала. Цилиндрическая полость патрубка ввода обрабатываемого материала соединена непрерывным транспортирующим каналом с прикатодной областью. Последняя переходит в цилиндрическую полость сопла-анода. Последнее укреплено посредством прижимной гайки в корпусе анодного узла. К последнему присоединен патрубок ввода охлаждающей жидкости. Патрубок ввода охлаждающей жидкости соединен с системой охлаждения анодного узла. Последняя сообщается с системой охлаждения катодного узла и патрубком вывода охлаждающей жидкости. Плазмотрон снабжен пламеотбойником. Конический кожух последнего установлен на корпусе анодного узла заподлицо с его торцевой поверхностью. В корпусе анодного узла выполнена спиральная полость. Обеспечивается непрерывная работа плазмотрона в пламени плазмохимического реактора. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к сверхвысокочастотным плазмотронам для получения низкотемпературной плазмы для обработки материалов при давлении ниже атмосферного. На внутренней проводящей поверхности разрядной камеры выполнены один или несколько кольцевых радиальных пазов, пазы могут быть выполнены в виде короткозамкнутых отрезков коаксиальной линии с проводящими стенками глубиной, равной четверти длины волны электромагнитных колебаний генератора. Изобретение позволяет повысить эффективность взаимодействия электромагнитной энергии с плазмообразующим газом. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.