Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Металлургия -> Коротеев А.С. -> "Плазмотроны: конструкции, характеристики, расчёт" -> 57

Плазмотроны: конструкции, характеристики, расчёт - Коротеев А.С.

Коротеев А.С. Плазмотроны: конструкции, характеристики, расчёт — М.: Машиностроение, 1993. — 296 c.
ISBN 5-217-01342-7
Скачать (прямая ссылка): plazmatorikonstrukciiharakteristi1993.djvu
Предыдущая << 1 .. 51 52 53 54 55 56 < 57 > 58 59 60 61 62 63 .. 99 >> Следующая


ступить и другим путем, увеличив d и одновременно максимально

увеличив G . Первый случай соответствует работе плазмотрона на

режимах пониженной мощности, тогда как во втором случае можно обеспечить требуемое давление при работе плазмотрона в режиме максимальной мощности.

В качестве примера ниже приведены результаты расчетов для трех значений давления при работе плазмотрона в режиме максимальной мощности.

р. G, 7\ d . V
кр
МПа кг/с К СМ
10 4.2 4500 3. 1 0.63
5 7.8 3700 5.6 0.70
2 21.6 2800 14.0 0.90
Очевидно, что с уменьшением давления расход и КПД растут, однако температура снижается, поэтому если требуется увеличить температуру при заданном давлении (меньшем 10 МПа), то необходимо

снижать расход газа при минимальном из приведенных значений d .

кр

Уменьшение температуры осуществляется путем дополнительной подачи холодного газа.

6. Определим теперь расход охлаждающей воды. Мощность тепловых потерь в стенки Р - Р{ 1 - rj) и зависит от режима работы плазмо-

ПОТ

трона. Если в качестве примера рассмотреть режим с р = 10 МПа, то

162
с учетом того, что Р = 0JS = 50 МВт, получим Р = 18,5 МВт. Вся

пот

эта мощность должна идти на нагрев охлаждающей воды. Если допустить нагрев воды на ДГ = 100 К (с учетом повышенного давления, вызывающего увеличение температур»! кипения), то расход воды составит

G = Р /сДТ = 44 кг/с,

в пот

где с - удельная теплоемкость воды.

Описанный в этом разделе плазмотрон был спроектирован, построен и испытан. Полученные экспериментальные данные хорошо согласуются с результатами расчетов, приведенными выше.
Глава 6

МАГНИТНОЕ ВРАЩЕНИЕ ПРИЭЛЕКТРОДНЫХ УЧАСТКОВ ДУГ В ПЛАЗМОТРОНЕ "ЗВЕЗДА"

6.1. ОСОБЕННОСТИ МАГНИТНОГО ВРАЩЕНИЯ ДУГИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Для того чтобы обеспечить стойкость электродов, а следовательно, большой ресурс непрерывной работы и минимальное загрязнение нагреваемого газа, приэлектродные участки дуги должны перемещаться (обычно по окружности) по поверхности электродов с достаточно большими скоростями. В большинстве мошных плазмотронов применяются два способа вращения приэлектродных участков дуги: а) потоком нагреваемого газа, имеющим тангенциальную составляющую скорости (вращение газовым вихрем); б) наложением соответственно направленного магнитного поля (магнитное вращение). Основным преимуществом магнитного вращения является то, что путем увеличения магнитного поля можно получить очень большие скорости перемещения приэлектродного участка дуги.

Вращение приэлектродных участков дуги переменного тока можно осуществить с помощью как постоянного, так и переменного магнитных полей. При применении постоянного магнитного поля электромагнитная сила будет менять направление два раза за период и приэлектродный участок будет вращаться в разные стороны в разные полупериоды тока. Для плазмотронов с магнитной стабилизацией дуги это обстоятельство не имеет значения (если только напряженность магнитного поля выбрана достаточно большой, чтобы за один полупериод дуга делала не менее одного оборота).

Однако для плазмотронов переменного тока с вихревой стабилизацией дуги применение постоянного магнитного поля нецелесообразно по следующей причине. Если в какой-нибудь полупериод приэлектродный участок, или "ножка” дуги, вращается в ту же сторону, что и вихрь, то в следующий полупериод направление вращения изменится на противоположное. Это приведет к уменьшению скорости вращения ножки дуги или даже к ее остановке на какое-то время, что, естественно, ухудшит стойкость электродов.

164
к

3oooooooobooocx?ooooooocxxxxx

Рис. 6.1. Элемент плазмотрона с вихревоА

стабилизацией дуги:

Э — электрод; К — магнитная катушка; Д — дуга

\Z72W///7777?S,Ул| (?oocxxxxxxxxxjoooocxxxxxxxxxj

Применение переменного магнитного поля для вращения дуги переменного тока или ее ножки имеет ряд принципиальных особенностей. Рассмотрим элемент плазмотрона с вихревой стабилизацией дуги, состоящий из электрода с магнитной катушкой, питаемой переменным током (рис. 6.1).

Переменное магнитное поле, создаваемое катушкой, индуцирует в электроде ток, магнитное поле которого направлено противоположно полю катушки. Поэтому, во-первых, магнитное поле внутри электрода меньше магнитного поля катушки, во-вторых, оно сдвинуто по фазе относительно поля катушки.

В количественном отношении ослабление поля и фазовый сдвиг зависят от материала электрода, диаметра и толщины его стенки. В стенке электрода происходит поглощение части энергии электромагнитного поля, при этом она нагревается. Ослабление поля внутри электрода снижает скорость вращения ножки дуги, однако этот эффект можно легко устранить, увеличивая число витков катушки и силу тока (т.е. число ампервитков). Сложнее обстоит дело с фазовым сдвигом. Он приводит к тому, что в некоторые промежутки времени ножка дуги будет двигаться в сторону, противоположную основному направлению вращения, т.е. возникает тот же эффект, что и при применении постоянного магнитного поля. Сказанное поясняет рис. 6.2, на котором показаны синусоиды тока дуги и напряженности магнитного поля //, сдвинутые на фазовый угол </>, а также кривая электромагнитной силы F ~ т. Видно, что эта сила меняет знак два раза за период, причем при достаточно большом нулевые значения силы почти совпадают по времени с амплитудными значениями силы тока, что, естественно, усугубляет проблему стойкости электрода.
Предыдущая << 1 .. 51 52 53 54 55 56 < 57 > 58 59 60 61 62 63 .. 99 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама