април 4, 2024

Ключът към безсмъртието на плазмените горелки: ново изобретение променя индустрията

Устройствата за рязане на проводящи материали ще могат да работят без прекъсване в продължение на няколко години.

Екип от изследователи от Китай е успял значително да удължи живота на плазмена горелка. От сегашните 160 часа до няколко години непрекъсната работа. Този значителен напредък е направил тяхната разработка най-дълготрайната по рода си до момента.

В плазмено състояние материята се нагрява до свръхвисоки температури и електроните се отделят от атомите, за да образуват йонизиран газ. Този газ е способен да реже проводящите материали с висока прецизност. Това прави плазмените горелки незаменими в различните индустриални приложения.

Повечето от тези горелки използват инертни газове като хелий, неон и аргон. Най-често срещаната смес е аргон с добавка на водород, тъй като е сравнително евтина и осигурява най-висока точност.

По време на процеса на рязане плазмената горелка образува електрическа дъга с материала, който се реже. Тази дъга се уплътнява от медна дюза с фин отвор. Поради малкия диаметър на изходния отвор плазмата, която изтича от дюзата, се нагрява до много високи температури и набира висока скорост.

Горелката може да се нагрява до температури от около 20 000 °C.

Високоскоростният плазмен поток помага и за отстраняване на разтопения материал от обработваната повърхност. За разлика от кислородното рязане, плазменото рязане не окислява метала. А това позволява да се използва за широк спектър от материали, включително неръждаема стомана, чугун, алуминий и други сплави.

В допълнение към рязането плазмените технологии се използват в металургията на нисковъглеродни материали, производството на въглеродни материали, сфероидизацията на прахове и други приложения. При всички тези процеси катодът постепенно се износва и трябва да се подменя периодично. Това ограничава експлоатационния живот и увеличава разходите за поддръжка на оборудването.

Изследователски екип, ръководен от професор Джао Пенг, е намерил просто и ефективно решение на проблема. Тяхното изобретение е система за непрекъснато подаване на катоди, която подменя старите износени катоди, без да спира работата на горелката.

Новата конструкция преодолява едновременно пет основни пречки. Това са електропроводимостта, топлопроводимостта, уплътняването, водното охлаждане и непрекъснатостта на механизма за подаване. Понастоящем това е най-дълготрайната плазмена горелка в света.

source

Сподели: