Всего на сайте:
303 тыс. 117 статей

Главная | Физика

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ГЕНЕРАТОРА ПЛАЗМЫ с внутренней дугой  Просмотрен 249

3.1. Определение основных рабочих параметров плазмотрона

Для плазмотронов с внутренней дугой (классическая схема) рекомендуется следующий порядок действий:

1. Определяем РАСХОД ГАЗА, задаваясь КПД плазмотрона . Принимаем КПД в первом приближении на уровне: 0,5…0,6 для полной мощности до 10 кВт, 0,6…0,75 до 100 кВт, 0,75…0,9 более 100 кВт. Считаем полезную мощность на выходе из плазмотрона (если она не задана) . Затем при заданных значениях температуры и давления необходимо определить ЭНТАЛЬПИЮ плазмы h на выходе из плазмотрона, например, с помощью таблиц /8, 9/, программы "АСТРА-5" или других источников. Расход плазмообразующего вещества (1)

Строго говоря, в знаменателе формулы (1) должна быть разность энтальпий на входе и выходе из плазмотрона, т.е. , но начальной энтальпией газа на входе в плазмотрон можно пренебречь, т.к. .

2. Исходя из назначения плазмотрона, задаёмся напряжением источника электропитания , которое не должно превышать:

75 В – для сварки;

180 В – для резки ручной;

300 В – для резки машинной.

Для других применений напряжение ограничивается нормальным рядом напряжения источников: 250, 400, 450, 750, 1000, 1250, 1500 В и т.д.

Считаем напряжение на разряде плазмотрона , (2)

где = 0,6...0,8.

Ток разряда или . (3)

В некоторых случаях ограничение на величину тока разряда может быть связано с конструктивными особенностями и применяемыми материалами: не более 350 А для катодов из гафния и циркония, не более 1000 А для вольфрамовых торцевых катодов. Для больших токов следует применять другие технические решения, например, холодные трубчатые катоды.

Основные размеры элементов конструкции плазмотрона определяются, в зависимости от принятой схемы плазмотрона и типа используемых элементов.

3.2. Определение основных параметров и размеров разрядной камеры для плазмотрона с СУД

Принимается . (4)

Используем ВАХ самоустанавливающейся дуги из табл. 1.1, 1.2, 1.3 с учётом принятой схемы плазмотрона для определения диаметра d, при заданном рабочем вещества и давлении р, и ранее рассчитанных величин тока I, расхода газа G и напряжения U.

Например, для схемы с торцевым внутренним электродом, на воздухе, используем зависимость напряжения из табл. 1.1:

(5)

Из этого уравнения ВАХ СУД определяется диаметр канала d.

Для других рабочих газов и схем применяем соответствующие зависимости из табл. 1.1, 1.2, 1.3.

Среднюю напряженность электрического поля в столбе определяем из зависимостей таблицы 2.

Для воздуха определяется на начальном участке по зависимости , а на турбулентном - по формуле . (6)

В тех случаях, когда в зависимость для напряженности в табл. 2 не входит давлении р, средняя напряженность определяется при нормальном атмосферном давлении = 105 Па и для рабочего давления уточняется как по формуле приведенной там же.

Предыдущая статья:ЗАДАНИЕ И ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ПРОЕКТА Следующая статья:Размеры основных элементов плазмотрона с СУД
page speed (0.0187 sec, direct)