Плазматрон (плазменная горелка)
Плазматронами называют устройства, образующие при помощи электрического тока, протекающего через разрядный промежуток, плазму, с помощью которой можно быстро и качественно обработать многие материалы. Плазматроны используются в различных сферах – в машиностроении, при изготовлении металлоконструкций, рекламных стендов, в частных мастерских и других областях.
Аппараты плазменной резки бывают двух видов: ручные (для использования в быту) и устройства машинной резки (для промышленного использования).
Плазматрон. Устройство
Основные детали плазменной горелки:
1. Сопло. Формирует струю плазмы. От его размера зависят возможности инструмента. Например, ширина реза ограничивается диаметром сопла.
2. Изолятор, разделяющий электродный и сопловый узел.
3. Дуговая камера, в которой образуется плазма.
4. Система водо- и газоснабжения.
5. Кожух для защиты от капель расплавленного металла.
6. Изоляционная втулка.
Плазматронами называют устройства, образующие при помощи электрического тока, протекающего через разрядный промежуток, плазму, с помощью которой можно быстро и качественно обработать многие материалы. Плазматроны используются в различных сферах – в машиностроении, при изготовлении металлоконструкций, рекламных стендов, в частных мастерских и других областях.
Аппараты плазменной резки бывают двух видов: ручные (для использования в быту) и устройства машинной резки (для промышленного использования).
Где применяются плазматроны
1. Для сварочных работ и резки металлов, а также материалов, которые сложно расплавить.
2. Для плавления и очищения металлического материала во время плазменно-дугового переплава.
3. Для обезвреживания органических отходов, обладающих высокой токсичностью.
4. В плазмохимии. Например, при синтезе хим. соединений.
5. Для получения нанодисперсных порошков.
6. При накачивании газовых лазеров.
7. Для растапливания пылеугольных котлов на электростанциях.
8. Для подогрева металла в процессе мартеновского производства.
Классификация плазматронов
1. Электродуговые плазматроны. Имеют как минимум по одному катоду и аноду; к ним осуществляется подключение питания.
Электродуговые плазмотроны делятся на:
· однодуговые и многодуговые плазматроны;
· с горячим и холодным катодом;
· с самоустанавливающейся длиной дуги.
· плазматроны переменного тока;
· плазматроны постоянного тока;
· с фиксированной длиной дуги;
2. Высокочастотные плазматроны. Не имеют электродов. С источником питания устанавливается индуктивная или емкостная связь. Этот тип плазматронов делится на два вида:
· индуктивные;
· емкостные.
3. Комбинированные плазматроны. Принцип работы основан на действии ТВЧ.
Плазмотрон. Наиболее популярные разновидности
1. На постоянном токе. Одна из самых распространенных разновидностей плазменных горелок. Ее достоинство в том, что при постоянном токе анод дуги выделяет больше теплоты, чем катод. Поэтому весь спектр работ выполняет мощность, которая накапливается на электроде дуги. У таких плазматронов уровень КПД намного выше, чем у других горелок.
2. Комбинированный плазматрон. Для такого плазматрона характерно подключение дополнительного постоянного тока к дуге переменного. Это повышает эффективность, стабильность горения и позволяет контролировать дугу при переменном токе. Такие плазматроны применяются только на больших заводах, так как имеют сложную конструкцию.
3. Плазматрон переменного тока. Ими пользуются только тогда, когда процесс обработки должен проходить на переменном токе. Например, при сварке алюминия. Пленка, образовывающаяся в процессе, мешает сварочной работе с использованием горелки на постоянном токе
4. Высокочастотный индуктивный плазматрон. Суть обработки – нагревание газа до состояния плазмы при использовании электромагнитного поля. Эта разновидность плазменных горелок получил распространение в работе с тугоплавким порошкообразным материалом, а также для выращивания монокристаллов.
Классификация по способу стабилизации дуги
1. Газовая. Это самый удобный и пользующийся популярностью способ стабилизации. Суть работы в том, что внешний газ охлаждает и производит сжатие стенок дуги.
2. Водяная. Ее особенность – более высокая степень сжатия и возможность доведения температуры столба дуги до 50 тысяч градусов.
3. Магнитная. Этот тип стабилизации не так эффективен, чем два предыдущих. Достоинством такой горелки является возможность регулирования степени сжатия, без потери образующего плазму газа.