Высокочастотный факельный плазмотрон, для нагрева дисперсного материала

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3544183/07 (22) 24.61.83 (46) 07Л39,92. Бюл. № 33 (71) Институт оптики атмосферы Томского филиала CO.АН СССР (72) В.Л.Теплоухов (53) 621.365.29(088.8) . (56) Патов США K 3588594, кл, 315-И1, 1971.

Известия Со АН СССР. Сер. технических наук; 1980; в.2; ¹ 8;c;.10; (54)(57) ВЫСОКОЧАСТОТНЪ|Й ФАКЕЛЪНЫЙ ПЛАЗМОТРОН ДЛЯ ЙАГРЕВА ДИСПЕРСНОГО МАТЕРИАЛА, содержащий цилйндрический корпус, в один из торцов которого через изолятор введен центральный трубчатый высоковольтный электрод, Изобретение относится к электротехнике, а.именно к высокочастотным (ВЧ) генераторам .низкотемпературной плазмы, используемым в различных технологических процессах для нагрева дисперсныхматериалов до высоких (более 1000 С) температур.

Известны ВЧ факельные плазмотроны сО стержневым электродом, расположенным внутри цилиндрического корпуса, Известен также ВЧ факельный плазмотрон для нагрева дисперсных материалов, являющийся ближайшим техническим ре-: шением, содержащий цилиндрический кор= пус, в один из торцов которого через изолятор введен цилиндрический трубчатый высоковольтный электрод, подсоединенный к выступающему из корпуса концу электрода трубопровод подачи дисперсного

«а> Ыпп 1 094569 А1 (5l)5 Н 05 В 7/18; Н 05 Н 1/18 подсоединенный к выступающему из корпуса концу электрода трубопровод подачи дисперсного материала и патрубок ввода плазмообразующего газа, о т л и ч а ющ и и "с я тем, что, с целью увеличения теплово,о КПД. плазмотрона и повышения его надежности, изолятор выполнен в виде подсоединенной к корпусу большим основанием конической камеры, патрубок ввода газа расположен на боковой поверхности указанной камеры, а трубопровод подачи дисперсйого материала выполнен в виде навитого из металлической трубы дросселя длиной А/4, где А — длина волны питающего ВЧ генератора, материала и патрубок ввода плаэмообраэующего газа. Ь

Недостатком этой конструкции ВЧ факельного плаэмотрона является наличие эоны застоя при подаче в него плазмообразующего газа, накопление в ней порошкового материала и его спекание с последующим эарастанием. (Зто приводит ча<:то к пробою иэолято- О ра, к выходу из строя ВЧ плаэмотрона, к непопнои термической проработке.йисперсного материала. Кроме того, при подаче дисперсного материала из. заземленного питания через центральйое 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.

1694569

Целью изобретения является увеличе. ние 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 дисперсного 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 il/4, гдето -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 б, Плазмотрон снабжен изолятором 6 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

5 при подаче на электрод 1 ВЧ напряжения от

В I лампового генератора 9, фиксируется потоком газа, подаваемого через ввод 7, Дисперсный материал подается в зону разряда 8 через центральное отверстие 2 в

10 электроде 1, подвергается термической обработке и физико-химическим превращениям и потоком газа выводится из плазмотрона через охлаждаемое сопло 10 на улавливание конечных продуктов, Одна15 ко 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

20 циркуляционных потоков, вызываемых конвенцией, и уносятся в приэлектрадную зону, В верхней зоне конической камеры 6 формируется взвешенный слой дисперсных частиц, которые возвращаются в зону нагрева

25 и выводятся из плазмотрона. Путем изменениядиаметра:выходного сопла 10, размещаемого на расстоянии I более длины канала разряда 1к (! = 1,2-;1,34), возможно регулиро- . вание количества дисперсного материала в30 циркуляционном потоке. За счет циркуляции дисперсного материала в разрядной 30не повышается КЛД нагрева частиц и степень физико-химической проработки ма-, . териаяа.

Данная конструкция ВЧ факельного плазмотрона позволяет повыси ь степень физико-химических превращений дисперсного материала до 95 .

1094569 на уладниЬние

Охла ао ж денная осилен я ая дача шка

Составитель

Редактор E. Гиринская Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор И, Шмакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4052 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5