39. Будова і робота плазмотрона

Плазмотрон - технічний пристрій, в якому при протіканні електричного струму через розрядний проміжок утворюється плазма, використовувана для оброблення матеріалів або як джерело світла і тепла. Буквально, плазмотрон означає - генератор плазми.

Перші плазмотрони з'явилися в середині 20-го століття у зв'язку з появою стійких в умовах високих температур матеріалів і розширенням виробництва тугоплавких металів. Іншою причиною появи плазмотронов з'явилася елементарна потреба в джерелах тепла великої потужності. Чудовими особливостями плазмотрона як інструменту сучасної технології є:

Отримання надвисоких температур (до 150 000 ° C, в середньому отримують 10 000-30 000 ° C), недосяжних при спалюванні хімічного палива.

Компактність і надійність.

Легке регулювання потужності, легкий пуск і зупинка робочого режиму плазмотрона.

Типи застосовуваних плазмотронов [ред | правити вікі-текст]

Електродугові:

З прямою дугою.

З непрямої дугою.

З електролітичним електродом (електродами).

З обертається дугою.

З обертовими електродами.

високочастотні:

індукційні

ємнісні

комбіновані:

Працюють при спільній дії струмів високих частот (ТВЧ) і при горінні дугового розряду, в тому числі з стисненням розряду магнітним полем.

Області використання плазмотронов

зварювання та різання металів і тугоплавких матеріалів

нанесення іонно-плазмових захисних покриттів на різні матеріали (див. Плазмове напилення)

нанесення керамічних термобарьерних, електроізоляційних покриттів на метали (див. Плазмове напилення)

підігрів металу в ковшах при мартенівському виробництві

отримання нанодисперсних порошків металів і їх сполук для металургії

двигуни космічних апаратів

термічне знешкодження високотоксичних органічних відходів

Синтез хімічних сполук (наприклад синтез оксидів азоту та ін., Див. Плазмохимія)

Накачування потужних газових лазерів.

Плазмова проходка міцних гірських порід.

Безмазутная розпалювання пиловугільних котлів електростанцій.

Розплавлення і рафінування (очищення) металів при плазмово-дуговому переплаві.

40.Порошкові живникі

Живильники, при напиленні поверхонь деталей, використовують з метою подачі порошкоподібних матеріалів, що напилюються, у плазматрон. Від стабільності роботи живильників залежить якість покриття, що наноситься на деталь. Особливо на якість покриття впливає конструкція дозуючого пристрою живильника, яка повинна забезпечувати неперервність подачі, точність дозування і плавність регулювання.

Дозуюче обладнання виконане у вигляді вертикального змінного шнека зі спіральними канавками, який укріплений, на валу й установлений у днищі бункера.

Який забезпечений датчиком сигналізатором рівня порошкового матеріалу, змонтованим у його конічній частині. На кресленні зображений пропонований живильник.

Винахід відноситься до способів і пристроїв для покриття виробів шляхом розпилення металів і може бути використане для нанесення покрить на металеві деталі шляхом плазмового напилювання.

Відомий порошковий живильник, що включає герметичний бункер, з'єднаний зі змішувальною камерою, що дозує орган із приводом, що забезпечує подачу порошку в змішувальну камеру, а також систему трубопроводів для подачі транспортуючого газу і живленням порошком плазмотрона ГН-5Р.

Недолік живильника полягає в тому, що в процесі експлуатації відбувається утворення зводів і пробок з порошку, а також швидкий знос робочого органу у формі шнека при роботі його з твердими порошковими матеріалами, крім того, при вібрації відбувається сегрегація суміші порошків.

Найбільш близьким до пропонованого по технічній сутності є порошковий живильник, що містить герметичний бункер з конічною вихідною частиною, постачений дозуючим органом у вигляді регулювальної голки з центральним каналом для подачі газу, з'єднаної із системою газопроводящих трубопроводів.

Іншим недоліком пристрою - можливість утворення пробок з порошку у звужуючомуся зазорі між конусними кінцями голки і частиною бункера, а також незручності в експлуатації, тому що необхідний поворот пристрою на 180° при завантаженні і розвантаженні через той самий канал.

Ціль винаходу - забезпечити рівномірність подачі порошкових матеріалів, автоматичний контроль їх рівня, рівномірність нанесення покриття, а також автоматичний контроль рівня порошкових матеріалів.

Це досягається тим, що дозуюче обладнання виконане у вигляді вертикального змінного шнека зі спіральними канавками, який укріплений, на валу й установлений у днищі бункера. Який забезпечений датчиком сигналізатором рівня порошкового матеріалу, змонтованим у його конічній частині.

Живильник складається з корпуса 1 бункера, кришки 2, вал 3 дозуючого обладнання, виконаного у вигляді вертикального шнека 4 із пральними канавками, втулки 5, корпуса дозуючого обладнання 6 із приймальним конусом 7, штуцером 8, накидною гайкою 9, шланга 10, датчика-сигналізатора 11.

Порошковий матеріал засипають у бункер через завантажувальний отвір кришки 2. Потім через штуцер 8,подається транспортуючий газ і включається привід вала 3, на кінці якого закріплений шнек 4. Шнек зі спіральними канавками, обертаючись у втулці 5 з рівномірним числом оборотів, рівномірно захоплює порошковий матеріал з бункера й просипає його по колу в прийомний конус 7. Це забезпечує рівномірність розподілу порошкового матеріалу в потоці транспортуючого газу. Кількість порошкового матеріалу, що подають плазмовий розпилювач, регулюється плавною зміною числа оборотів вала 3 і змінними шнеками 4 з різним числом заходів і різною глибиною канавки. При досягненні встановленого мінімального рівня порошкового матеріалу в бункері датчик- сигналізатор мінімального рівня дає сигнал, що попереджає про припинення подачі порошкових матеріалів у плазмовий розпилювач через заданий проміжок часу.

Перевагами конструкції в порівнянні з відомими живильниками є: відсутність пробок з порошку на виході з бункера, що підвищує рівномірність подачі порошку, у наслідок чого відпадає необхідність у розбиранні живильника для видалення пробок; відсутність зводів і зависання порошку в бункері через того, що зжатий газ, проходячи через пористий конус, створює суспензію порошку (газопорошкову суміш) усередині бункера й усуває тертя порошку об конус бункера; відсутність сегрегації порошку в пропонованому рішенні, тому що у його конструкції немає вібратора, а вібрація, як відомо, є причиною сегрегації; при переході від одного виду порошку до іншого очищення живильника виробляється без його розбирання: вихід з бункера продувається через центральний канал голки, а порожнина бункера очищається шляхом подачі газу усередину його при відкритій заправній горловині і замкненому голкою виході з бункера, тобто поліпшується експлуатаційна властивість очищення бункера без його розбирання.

Живильник для дозування порошкоподібних матеріалів включає герметичний бункер, дозуюче обладнання, що відрізняється тим, що, з метою забезпечення рівномірності подачі порошкових матеріалів і рівномірності нанесення покриття обладнання, що дозує, виконане у вигляді вертикального змінного шнека зі спіральними канавками, який укріплений на валу й установлений у днищу бункера.