Способ управления дуговым разрядом

Союз СоветскнкСоцналнстнческнаРеспублнк ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУОпубликовано 30.06.81. Бюллетень24Дата опубликования описания 05.07,81 ло делам изебретеиий и еткрытий(72) Авторы изобретения Институт теплофизики Сибирского отделения, АН СССР и Новосибирский государственный университет(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДУГОВЫМ РАЗРЯДОМ Изобретение относится к электродуговому нагреву газа и может быть использовано в отраслях народного хозяйства, применяющих плазмотехнологические процессы, в частности в плазмохимии, металлургической и металлообрабатывающей промышленностях.Известен способ управления дуговым разрядом путем наложения на дугу вращающегося магнитного поля частотой 50 Гц 1,При этом повышается напряжение дуги, но уменьшается энтальпия газа по оси за счет увеличения потерь на стенку канала и тем самым уменьшается КПД установки.Наиболее близким к предлагаемому является способ управления дуговым разрядом путем наложения на электрическую дугу внешних возмущений за счет ловального интенсивного вдува газа перпендикулярно вектору напряженности электрического поля 12.В этом способе увеличивается напряженность электрического поля в 2,5 - 3 раза, однако при этом уменьшается средняя энтальпия газа, снижается КПД, а также возможен отрыв дуги за счет переохлаждения участка дуги. 2Цель изобретения - увеличение мощности за счет повышения напряженности электрического поля дуги.Указанная цель достигается путем наложения на электрическую дугу внешних возмущений в виде серии импульсов электрического тока, при этом величину единичного импульса тока выбирают в пределах 10 з 5.10 зАНа чертеже изображена схема, поясняющая предлагаемый способ.1 О На дуговой разряд между электродами1 и 2, подключенными к источнику 3 дугового разряда, накладывают с помощью электродов 4 и 5 серию импульсов тока, которые формируются стандартным источником 6 питания. Каждый одиночный импульс повы 1 з шает напряжение на разряде в течение некоторого времени. Серия импульсов позволяет повысить напряжение на длительный период времени.При наложении таким образом, поперечного импульсного разряда на дуговой разряд плазменного устройства, в последнем образуется конфигурация типа магнитное сопло за счет перепада давленйя по оси разряда в зоне магнитного сопла происхо.дит дополнительный подсос газа в дуговой разряд, вызывая интенсивный теплообмен дуги с дополнительной массой газа, При этом повышается мощность за счет увеличения напряжения и тем самым растет КПД устройства.Для повышения напряженности электрического поля дуги можно использовать пробой между электродами, а также пробой между однив из электродов и дугой. В последнем случае не образуется магнитного сопла, так как разряд. происходит несимметрично относительно оси дугового столба.Эффект заключается в том, что ударная волна сбивает дуговой разряд с оси, наложение импульсов приводит к турбулизации дугового разряда, повышению теплообмена с потоком газа и, следовательно, повышению напряжения на дуге.Предлагаемый способ позволяет увеличить мощность плазменных устройств, применяемых в химической и металлургической промышленности, реализовать интенсивное перемешивание рабочего газа в плазменных устройствах. Способ управления дуговым разрядомпутем наложения на электрическую дугу внешних возмущений в направлении, перпендикулярном вектору напряженности электрического поля дуги, отличающийся тем, что, с целью повышения мощности за счет увеличения напряженности электрического поля, на дугу накладывают серию импульсов электрического тока, при этом вели чину единичного импульса тока выбирают впределах 10 з - 5 10 зА. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке2608021/18-25, кл. Н,05 Н 1/00,1978.2, Жуков М. Ф. и др. Влияние локального интенсивного вдува газа на напряжен 2 в ность электрического поля дуги в турбулентном потоке газа. Известия Сибирского отделения АН СССР, серия технических наук, 1975 (прототип).Составитель Н. КлТехред А, БойкасТираж 889И Государственного комитетделам изобретений и открМосква, Ж - 35, Раушская нП Патент, г, Ужгород, ул,вцоваКорректПодпнсСССРтийб., д. 4/5Проектная,