ПЛАЗМОТРОН ПАРОЖИДКОСТНЫЙ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ

Настоящая полезная модель относится к малогабаритным устройствам для получения плазменной струи (плазмотронам) из паров рабочей парообразующей жидкости и может быть использована в различных отраслях промышленности, строительстве и жилищно-коммунальном хозяйстве преимущественно для сварки, наплавки и резки металлов.
Известна электродуговая плазменная горелка (RU 2040124), охлаждаемая парами парообразующей жидкости, содержащая соосно установленные выходное сопло-анод и центральный стержневой катод. Катод прикреплен к держателю, охватываемому цилиндром из теплопроводного материала, на который надета трубка из пористого материала. Трубка контактирует с влагопоглощающим материалом, помещенным в резервуар для жидкости. Катододержатель установлен с возможностью осевого перемещения и снабжен механизмом для такого перемещения, позволяющим для возбуждения дуги замыкать катод и анод, а для плавного изменения мощности - изменять их взаимное расположение.
Известен также электродуговой малогабаритный плазмотрон (RU 93720) с резервуаром для парообразующей жидкости, заполненным капиллярно-пористым и влаговпитывающим материалом. Процесс парообразования в нем осуществляется за счет тепла, выделяющегося на рабочих электродах при заданных значениях токов дуги косвенного или одновременно, косвенного и прямого действия. Изменение давления в плазмотроне осуществляется дискретно, установкой формирующих плазменную струю сопел с различными диаметрами рабочих отверстий и/или заданием различных токов дуги.
В качестве прототипа (RU 99678 U1, 20.11.2011) выбран плазмотрон парожидкостной электродуговой, который содержит размещенные соосно в корпусе подвижный центральный электрод и сопло-конфузор, выполняющее функцию второго электрода, обеспечивающие образование электроразрядной камеры, механизм контактного возбуждения в ней электрической дуги, устройство для парообразования рабочей жидкости (испаритель) и подачи образующихся паров в электроразрядную камеру, встроенный резервуар с влаговпитывающим материалом для жидкости и механизм центрирования стержневого электрода относительно сопла. В состав этого плазмотрона входит также цилиндрический корпус, расположенный параллельно или под острым углом к удлиненной части Г-образного по форме резервуара, удерживающий сопло колпачок, прикрепленный к корпусу, примыкающий к соплу трубчатый испаритель с тангенциальными отверстиями в его хвостовой части, имеющий вид усеченного конуса с расширением в сторону цилиндрической головной части, и с центральным каналом для подачи паров жидкости в электроразрядную камеру, центральный электрод, закрепленный в головной части подвижного стержневого держателя, хвостовая часть которого установлена в пускорегулирующем и центрирующем электрод механизме. Дополнительно плазмотрон содержит охватывающий снаружи конусную часть испарителя составной трубчатый вкладыш, изготовленный из набора колец, выполненных из упругодеформируемого капиллярно-пористого материала, причем вкладыш контактирует с влаговпитывающим материалом, заполняющим резервуар.
Недостатки аналогов и прототипа связаны с тем, что давление плазмообразующих паров внутри плазмотрона, определяющее основные параметры плазменной струи, нестабильно и неравномерно меняется по мере расхода рабочей парообразующей жидкости и прогрева деталей плазмотрона, зависит от режимов работы плазмотрона. Это обусловлено нестабильным парообразованием из-за недостаточно свободного и равномерного проникновения жидкости в испаритель и из-за перепадов давления внутри плазмотрона.
Технический результат заключается в повышении стабильности работы и управляемости параметрами плазменной струи за счет стабилизации давления внутри плазмотрона.
Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой полезной модели плазмотрон парожидкостной электродуговой включает размещенные соосно в его цилиндрическом корпусе подвижный центральный электрод и сопло-конфузор, образующие электроразрядную камеру, механизм возбуждения в ней электрической дуги, заполненный влаговпитывающим материалом Г-образный резервуар для рабочей парообразующей жидкости, удлиненная часть которого расположена параллельно или под углом к корпусу, удерживающий сопло-конфузор съемный колпачок, примыкающий к соплу-конфузору трубчатый испаритель с цилиндрической головной (передней) и противоположной хвостовой (задней) конусной частями и с центральным каналом для подачи паров жидкости в электроразрядную камеру, при этом конусную часть испарителя охватывает снаружи вкладыш, выполненный из набора колец, изготовленных из капиллярно-пористого материала, причем вкладыш контактирует с влаговпитывающим материалом резервуара, а электрод закреплен в головной (передней) части стержневого держателя, хвостовая (задняя) часть которого радиально упруго установлена с возможностью перемещения в пускорегулирующем и центрирующем электрод механизме. В отличие от прототипа в конусной (задней) части испарителя вместо тангенциальных отверстий выполнены сквозные продольные пазы, обеспечивающие более свободное и равномерное проникновение жидкости из вкладыша в испаритель. Внутри плазмотрона находится дренажная трубка, выравнивающая давление. Один конец ее расположен в корпусе вблизи концевого заднего торца конусной части испарителя, а другой конец- в задней части резервуара вблизи заправочной горловины.
Предложенная полезная модель плазмотрона с учетом достигнутого технического результата функционирует аналогично прототипу и управляется оператором без существенных отличий от инструкции по эксплуатации прототипа.