SU843322A1 - Arc discharge control method - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДУГОВЫМ РАЗРЯДОМ(54) METHOD OF MANAGING THE ARC DISCHARGE

II

Изобретение относитс  к электродуговому нагреву газа и может быть использовано в отрасл х народного хоз йства примен ющих плазмотехнологические процессы, в частности в плазмохимии, металлургической и металлообрабатывающей промышленност х .The invention relates to electric arc heating of gas and can be used in national industries employing plasma technology processes, in particular in plasma chemistry, metallurgical and metalworking industries.

Известен способ управлени  дуговым разр дом путем наложени  на дугу вращающегос  магнитного пол  частотой 50Гц 1.A known method of controlling the arc discharge by applying a rotating magnetic field with a frequency of 50 Hz to the arc 1.

При этом повышаетс  напр жение дуги , но уменьшаетс  энтальпи  газа по оси за счет увеличени  потерь на стенку канаЛа и тем самым уменьшаетс  КПД установки.This increases the arc voltage, but the enthalpy of the gas along the axis decreases due to an increase in losses to the channel wall and thereby decreases the efficiency of the installation.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ управлени  дуговым разр дом путем наложени  на электрическую дугу внешних возмущений за счет ловального интенсивного вдува газа перпендикул рно вектору напр женности электрического пол  2.The closest to the proposed method is to control the arc discharge by imposing external disturbances on the electric arc due to the intensive gas injection of the gas perpendicular to the electric field intensity vector 2.

В этом способе увеличиваетс  напр женность электрического пол  в 2,5-3 раза, однако при этом уменьшаетс  средн   энтальпи  газа, снижаетс  КПД, а также возможен отрыв дуги за счет переохлаждени  участка дуги.In this method, the electric field increases in intensity by 2.5-3 times, however, the average gas enthalpy decreases, the efficiency decreases, and arc separation is also possible due to the supercooling of the arc section.

Цель изобретени  - увеличение мощности за счет повышени  напр женности электрического пол  дуги.The purpose of the invention is to increase power by increasing the intensity of the electric arc field.

Указанна  цель достигаетс  путем наложени  на электрическую дугу внешних возмущений в виде серии импульсов электрического тока, при этом величину единичного импульса тока выбирают в пределах 103-5..This goal is achieved by imposing on the arc of external disturbances in the form of a series of pulses of electric current, with the magnitude of a single current pulse chosen in the range of 103-5.

На чертеже изображена схема, по сн юща  предлагаемый способ.The drawing shows a diagram explaining the proposed method.

На дуговой разр д между электродами 1 и 2, подключенными к источнику 3 дугового разр да, накладывают с помощью электродов 4 и 5 серию импульсов тока, которые формируютс  стандартным источником 6 питани . Каждый одиночный импульс повы5 шает напр жение на разр де в течение некоторого времени. Сери  импульсов позвол ет повысить напр жение на длительный период времени.The arc discharge between the electrodes 1 and 2, connected to the arc discharge source 3, is superimposed with a series of current pulses using electrodes 4 and 5, which are formed by a standard power supply 6. Each single pulse increases the voltage across the discharge for some time. A series of pulses can increase the voltage for a long period of time.

При наложении таким образом, поперечного ,пульсного разр да на дуговой разр д плазменного устройства, в последнем образуетс  конфигураци  типа «магнитное сопло за счет перепада давлени  по оси разр да в зоне «магнитного сопла происходит дополнительный подсос газа в дуговой разр д, вызыва  интенсивный теплообмен дуги с дополнительной массой газа. При этом повышаетс  мощность за счет увеличени  напр жени  и тем самым растет КПД устройства.When a transverse, pulsary discharge is thus applied to the arc discharge of a plasma device, in the latter a configuration of the "magnetic nozzle" type is formed due to the differential pressure across the discharge axis in the area of the "magnetic nozzle" an additional gas leakage occurs in the arc discharge, causing an intense heat exchange arc with an additional mass of gas. This increases power by increasing the voltage and thereby increasing the efficiency of the device.

Дл  повышени  напр женности электрического пол  дуги можно использовать пробой между электродами, а также пробой между одним из электродов и дугой. В последнем случае не образуетс  «магнитного сопла, так как разр д происходит несимметрично относительно оси дугового столба .To increase the strength of the electric field of the arc, you can use a breakdown between the electrodes, as well as a breakdown between one of the electrodes and the arc. In the latter case, a “magnetic nozzle” is not formed, since the discharge occurs asymmetrically about the axis of the arc column.

Эффект заключаетс  в том, что ударна  волна сбивает дуговой разр д с оси, наложение импульсов приводит к турбулизации дугового разр да, повышению теплообмена с потоком газа и, следовательно, повышению напр жени  на дуге.The effect is that the shock wave knocks the arc discharge from the axis, the imposition of pulses leads to the turbulization of the arc discharge, an increase in heat exchange with the gas flow and, consequently, an increase in the voltage on the arc.

Предлагаемый способ позвол ет увеличить мощность плазменных устройств, примен емых в химической и металлургической промышленности, реализовать интенсивное перемешивание рабочего газа в плазменных устройствах.The proposed method allows to increase the power of plasma devices used in the chemical and metallurgical industries, to realize intensive mixing of the working gas in plasma devices.

Claims (2)

Формула изобретени Invention Formula Способ управлени  дуговым разр дом путем наложени  на электрическую дугу внешних возмущений в направлении, перпендикул рном вектору напр женности электрического пол  дуги, отличающийс  тем, что, с целью повышени  мощности за счет увеличени  напр женности электрического пол , на дугу накладывают серию импульсов электрического тока, при этом величину единичного импульса тока выбирают в пределах .The arc discharge control method by applying external disturbances to the electric arc in a direction perpendicular to the electric field intensity vector of the arc, characterized in that, in order to increase power by increasing the electric field intensity, a series of electric current pulses are applied to the arc. this value of a single current pulse is chosen within. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР поSources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate on за вке № 2608021/18-25, кл. Н,05 Н 1/00,Application No. 2608021 / 18-25, class H, 05 H 1/00, 1978.1978 2. Жуков М. Ф. и др. Вли ние локального интенсивного вдува газа на напр женность электрического пол  дуги в турбулентном потоке газа. Извести  Сибирского отделени  АН СССР, сери  технических наук, 1975 (прототип).2. Zhukov, MF, et al. The effect of local intense gas injection on the intensity of the electric field of an arc in a turbulent gas flow. Lime Siberian Branch of the Academy of Sciences of the USSR, a series of technical sciences, 1975 (prototype).