Plasmatron
Plasmatroni.
Soihtu, kutsutaan myös plasmageneraattoriksi - sähköinen suunnittelu, plasman luominen suurjännitekaaren avulla harvinaisessa kaasufaasissa.
Lyhyt kuvaus plasmapolttimesta
Taskulamppujen tyypit ja luokittelu
Plasman soihtujen käytön mahdollisuudet
Lyhyt kuvaus taskulampusta:
Soihtu, kutsutaan myös plasmageneraattoriksi - sähköinen suunnittelu, plasman luominen suurjännitekaaren avulla harvinaisessa kaasufaasissa.
Lähes kaikki aineet voivat olla kiinteitä, nestemäinen ja kaasumainen aggregaatiotila, vaikuttavasta lämpötilasta riippuen. Jopa vankka, normaaleissa olosuhteissa, esineistä, joissa on voimakas lämmitys, tulee nestettä. Jäljempänä, kaasuatomien, lämpötilan noustessa vielä enemmän, alkavat pudota elektroneja, muunnetaan sitten ioneiksi. Tämä korkean lämpötilan kaasuseos antoi plasman nimen (neljäs tila).
Plasman polttimen ensimmäinen prototyyppi luotiin 20-luvun 50-luvulla, kun olemme oppineet tuottamaan tulenkestäviä metalleja. Tarvittavien korkeiden lämpötilojen käsitteleminen ahtaissa ahtaissa olosuhteissa, joka voisi sitten luoda uudelleen plasman generaattorit. Ja vähentynyt merkittävästi poistokammion muunnoksella oli kaasupoltin.
Saatu korkean lämpötilan plasmavirta (15 000-30 000 0C tai enemmän) johti materiaalien käsittelyyn ja leikkaamiseen. Mutta tekniikalla on muita sovelluksia. Esimerkiksi, taskulamput alkoivat suorittaa voimakkaiden lämmönlähteiden toimintoja, auttaa saamaan arvokasta kemiallinen materiaaleja.
Plasmalamppujen edut:
- kyky luoda erittäin korkeita lämpötiloja, joita ei voida saavuttaa polttamalla raaka-aineita,
- virranhallinnan saatavuus, alkaminen ja loppuun saattaminen
- pieni koko ja erittäin tehokas laite.
Taskulampun muotoilu:
Rakenteellisesti, plasman generaattori on suljettu kammio. Hänen sisäinen johtavan seinänsä, anodin roolin suorittaminen, on ulkoinen vesijäähdytys ylikuumenemisen yhteydessä. Anodin rooli voi suorittaa itsensä materiaalikäsiteltävä, mutta tässä tapauksessa hänen pitäisi johtaa sähköä hyvin. Kammion sisäpuolelle on asennettu solmu plasman muodostavan aineen syöttämiseksi kaasu (argon, typpeä, vety, metaani, happi , jne.). Katodi on volframin tai grafiitti, asennettu sen keskelle.
Kaasua syötetään paineen alaisena spiraalikanavan kautta polttamaan suihkua uloskäynnillä oli kaikkein ytimekäs. Enemmän tiivistäviä polttavia virtauksia, jotka vaikuttavat solenoidin tai induktiivisen kelan tuottamaan induktiiviseen kenttään.
Itse suutin ja katodielektrodi viittaavat plasmapolttimen kulutusosiin. He viettävät yhden työpäivän (7-8 tuntia) ja ovat kertaluonteisia korvaavia. Valitettavasti, leikkaavien levyjen paksuudelle on rajoituksia. Yleensä jopa 10 mm (tehokkaimmat mallit, aikeissa 20 mm).
Taskulamppujen tyypit ja luokittelu:
Kaikki kaupallisesti saatavissa plasman taskulamput voivat olla:
- kaari,
- korkeataajuus,
- yhdistetty.
Niiden osuus riippuu seuraavista tekijöistä:
- toistettavasta kaaresta, jolla on suora ja epäsuora vaikutus;
tulovirrasta muuttuvaksi ja kiinteäksi;
jäähdyttämällä ilmalla tai vedellä;
- käytetty elektrodi - grafiitilla tai volframilla;
- plasmavirtauksen stabilointitekniikasta kaasulla, vesi tai magneettinen stabilointi.
Plasman taskulamput voi toimia taajuusmuuttajasta tai muuntajasta (toinen voimakkaampi), olla kontaktiton ja kontaktiton, kotimainen (220V) ja teollisuus (380 V).
Sähkökaariplasmatroneissa kaasulla syttyvän kaaren vaikutuksesta elektrodista työkappaleeseen, laitteissa, joilla on epäsuora vaikutus elektrodeista suuttimen lähtöosaan. Koska kammiossa on suuri paine ja suuttimen kapea aukko palaa plasma virtaa hänestä nopeudella, joka huomattavasti ylittää äänen nopeuden. Sääntönä, polttimen kaariplasmalamppu, joka on varustettu ainakin yhdellä katodilla ja yhdellä anodilla, virtaa DC-lähteestä.
Jotkut niistä voivat kiertää elektrodeja tai niiden muodostamaa kaarta. Toisinaan käytetyt elektrolyyttikatodit, beryllium, zirkonium- ja hafniumelektrodit. Jäähdytysnesteen hyvän kierron varmistamiseksi polttimessa ovat erityiskanavat. Plasmanleikkurit voivat toimia sekä inerttien että hapettavien kaasujen ja erikoiseosten kanssa. Polttoaineesta riippuen niiden rakenteelliset erot ovat pienet.
Suurtaajuiset plasmatronit toimivat induktiivisesti kapasitiivisella periaatteella, joten he eivät tarvitse anodeja ja katodeja, ne eivät tarvitse valokaaren pakollista kosketusta kaasun kanssa. Sitten polttimesta tulee eräänlainen resonaattori. Kaasu polttaa suoraan korkeataajuiset virrat (HFC), kulkee kammion seinän läpi, luotu ei-johtavista materiaaleista. Polttimen valmistajat käyttävät tätä karkaistua kvartsilasia tai keramiikkaa, ja niiden tarvittava suoja ylikuumenemiselta varmistaa kaasudynamiikan eristeen ja ilmanjäähdytyksen. Tämän polttimen sisäinen rakenne on helpompaa, se on pienempi ja kevyempi, mutta sitä voidaan käyttää vain ohuiden materiaalien leikkaamiseen (aikeissa 3 mm).
On mikroaaltouuni (MW) plasmageneraattorit, jotka käyttävät mikroaaltopurkausta kulkiessaan resonaattorikaasun läpi.
Yhdistetyissä taskulampuissa Ruiskutetun kaasun sytytys tapahtuu suurtaajuusvirroilla ja valokaaren polttamalla elektrodien välillä purkautumisen seurauksena. Lisäksi, suihkunheitin puristaa ne vaikutuksen rinnakkain magneettikentän. Instrumenteilla erittäin laaja tehonsäätöalue, mikä laajentaa merkittävästi näiden mallien perustoimintoja.
Normaalikäyttöä missä tahansa kuvatuista polttimista, on tärkeää stabiloida plasman prosessi, purista se enimmillään ja kiinnitä suutinreiän akselia pitkin. Tämä saavutetaan kaasun vaikutuksella, vesi tai magneettikentät. Ensimmäisessä tapauksessa palava kaaripylväs puristetaan, joka syötetään ulkoisten kaasujäähdyttimen lämpötilojen avulla, mukana myös elasmobranchii. Toinen, voit edelleen puristaa plasmakolonnia, samanaikaisesti lämmittämällä se 50 000 0C ja enemmän. Mutta vesihöyry polttaa elektrodin paljon nopeammin. Magneettinen stabilointi on vähemmän tehokasta, mutta voit säätää plasma suihkuta ja säästä käytettyä kaasua.
Plasmalamppujen käyttö:
Plasman taskulamput voidaan käyttää:
- hitsattaessa, leikkaus ja metallin jalostus, sekä erilaisia kiinteitä aineita,
- sulattamiseen ja puhdistamiseen (puhdistus) metalliseoksia
- levitettäessä suojapinnoitteita metallipinnoille (keramiikka, sähköeristys,jne.)
- halpojen materiaalien kovettamiseen, metallilevy,
- metallisulan lämmittämiseen tulisija- ja sulatusuunissa,
erittäin myrkyllisten orgaanisten aineiden lämpöhäviöön,
- nanodispergoitujen jauheiden ja yhdisteiden saamiseksi
- plasmakaivoksessa ja akselin uppoamisessa,
- kun ei-mustaa mineraaliöljyä sytyttävät kivihiilikattilat voimalaitoksissa
- ja niin edelleen.
Plasman soihtujen käytön mahdollisuudet:
Apteekit ja lentokonevalmistajat osoittavat kasvavaa kiinnostusta laitteita kohtaan. Plasmakemiassa, laitetta voidaan käyttää nopeuttamaan monien reaktioiden kulkua, mikä lisää niiden tehokkuutta, ja erilaisten monimutkaisuuksien yhdisteiden synteesiin, johon aiemmin ei ollut mahdollista. Esimerkiksi, vetyplasman ja metaanin vuorovaikutuksessa asetyleenin on helppo saada raaka-aineita, ja siirtyminen parin plasmavirtaan öljyä, voit hajottaa niiden orgaaniset johdannaiset.
Laite, joka tuottaa suuttimen läpi työnnetyn plasmasuihkun suurella nopeudella, ja se voi tarjota mekaanista liikettä. Vastaavia rakennettuja suihkumoottoreita, mutta on päästetty kuumien kaasujen suihkua, jonka nopeus voi nousta useaan km / s. Alkaen plasma , se on kymmenen kertaa enemmän (10 että 100 km / h). Tämä tarkoittaa pitoa, jonka saat niin monta kertaa tehokkaammaksi, hintaan, joka on paljon pienempi kuin polttoaineseos. Ensimmäiset testisatelliitit, joissa on tällainen järjestelmä, saatiin onnistuneesti päätökseen, suorittanut lisätyötä.
Huomautus: © Kuva //www.pexels.com, //pixabay.com
