Электродуговой генератор низкотемпературной плазмы

ц 498769 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл.а Н 05 Н 1/00 с присоединением заявкиосударственнын комитет 3) Приоритет овета Министров СССпа делам изобретений и открытий юллетеньания 23.04.7 б 53) У бликовано 05.01.76,а опубликования опи 3.9(088,8 72) Авторы изобретени В. Антонишин, С. С, Забродский, В. С, Никитин и Г. ф, Пучко рдена Трудового Красного Знамени институттепло- и массообмена АН Белорусской ССР 1) Заявител ТРОДУГОВОЙ ГЕНЕРАТОР МПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМЫ 54) Э НИЗК носитель рующие тся сл Изобретение относится к устройствам для получения высоких температур, что необходимо во многих отраслях промышленности (ракетной, химической, металлургической и т. д.). Оно может быть использовано для проведения высокотемпературных реакций, нагрева газа, химикотермической обработки материалов, в малогабаритных высокоэффективных реакторах с плазменным слоем.Известна установка для получения низко- температурной плазмы, которая образуется между псевдоожиженным слоем графита, являющегося одним из электродов, и расположенным над ним водоохлаждаемым электродом (см. С. С. Забродский. Высокотемпературные установки с псевдоожиженным слоем, Э пер ги я, М. 1971 г.) .В этой установке применяются электроды из жароупорных металлов, которые в процессе работы из-за высокой температуры и электроэррозии обгорают. Охлаждение электродов приводит к огромным тепловым потерям. Кроме того, существует пульсации слоя около электрода, что нарушает стабильность плазменной дуги.Предложенный генератор плазмы позволяет устранить отмеченные недостатки благодаря тому, что в псевдоожиженном слое электро- проводного мелкодисперсного материала создают локальную зону с повышенной плотностью тока путем разделения слоя отно токоподводов на части, контактмежду собой в этой зоне.На чертеже показана схема предложенного 5 генератора низкотемпературной плазмы.Генератор состоит из корпуса 1, заполненного электропроводным дисперсным материалом, токоподводов 2, перегородки 3 со щелью 4 и виоратора 5.10 Низкотемпературная плазма получае едующим образом.Прн помощи вибратора 5 электропроводнь,й мелкодисперсный материал (например, графит, криптол и др.) приводят в псевдоожи кенное состояние, затем через этот материалпропускают электрический ток, подавая напряжение на токоподводы 2.Так как площадь поверхности материала вщели 4 перегородки 3 во много раз меньше 20 площади поверхности токоподводов 2, то плотность тока на поверхности материала в щели во много раз больше. Поэтому материал в щели 4 быстро разогревается до повышенных температур и затем возникает плазменная ду га межд псевдоожиженными электропроводными слоями материала, разделенными пере городкой 3.П р и м е р. Корпус генератора выполнен нзогнеупорного легковеса с размерамн рабочего 30 объема 100(200 К 150 мм. В центре прямо498769 Составитель Н, Пилюгин Текред А. Камышникова Корректор Л. Деннскина Редактор Т. Орловская Заказ 1225/11 Изд.241 Тираж 1077 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 3угольный корпус разделен перегородкой из огнеупорной керамики с отверстием диаметром 15 мм.В боковых стенках камеры параллельно перегородке укреплены два токоподвода из стали размерами 100;к 100 мм. Корпус укреплен на вибраторе, при помощи которого в камере генератора слой электропроводного материала (графита) приводится в псевдоожиженное состояние. Температура в зоне отверстия изменяется от 800 до 3000 С при изменении силы тока в цепи от 8 до 50 а. Напряжение при этом изменяется от 70 до 130 в, частота равна 25 гц, амплитуда 0,8 - 1 мм.При напряжении 110 - 120 в и указанных параметрах вибрации возникает устойчивая плазменная дуга между псевдоожижепными электропроводными слоями в зоне отверстия. Пульсация тока и напряжения незначительны.Так как частицы материала около щели находятся в непрерывном движении, то описанный генератор низкотемпературной плазмы может работать очень длительное время. Это позволит при сравнительно небольших затра тах энергии и малых потерях тепла проводитьв таком генераторе ряд высокотемпературных химических реакций, например прямое восстановление окиси тугоплавких металлов, получение водорода и др.10Фор мула изобретенияЭлектродуговой генератор низкотемпературной плазмы, состоящий из двух токоподводов, разделенных слоем электропроводного псевдо ожиженного дисперсного материала, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности дуги и уменьшения тепловых потерь, электропроводный слой разделен относительно токоподводов непроводящей перегород кой с отверстием.