улювати вхідну площа импеллера в межах SШР=0? 25 см2.
Імпелери 7 з шибером, встановлений на вході в реактор, призначений для закрутки надходить в реактор повітря і дозволяє регулювати вхідну площа импеллера 7 в межах SШР=0? 1650 см2.
Малюнок 3.1 - Схема лабораторного плазмового стенду «Плазмовий модуль на базі високочастотного генератора ВЧГ8-60/13-01»: 1 - диспергатор, 2 - ВЧФ-розряд, 3 - ВЧФ-плазмотрон; 4 - мідний електрод; 5 - корпус; 6 - коаксіальний висновок; 7 - импеллер реактора; 8 - вузол «мокрою» очищення відхідних газів; 9 - витяжний вентилятор (ВР 12-26, №4), 10 - повітропровід, 11 - газоаналізатор «Quintox» КМ +9106, 12 - пробовідбірник; 13 захисний кожух пірометра, 14 - пірометр IPE 140/45, ВЧГ - високочастотний генератор ВЧГ8-60/13-01
Газоаналізатор 11 з пробовідбірником 12, призначений для визначення вмісту в відведених після реактора газах забруднюючих речовин (CO, NO, NO2, SO2, CxHy) і вимірювань за допомогою трубки Піто швидкості повітряного потоку після реактора в газоході діаметром 250 мм (Sгхд=500 см2), а також вимірювань швидкості плазмообразующего газу (повітря) через ВЧФ-плазмотрон.
Пірометр 14 призначений для безконтактного вимірювання температури плазмового горіння в реакторі горючих диспергованих водно-органічних композицій по лінії поглинання утворюється діоксиду вуглецю.
3.2 Дослідження режимів роботи системи «ВЧГ-генератор - ВЧФ-плазмотрон»
На першому етапі була проведена оптимізація режимів роботи системи «ВЧ-генератор - ВЧФ-плазмотрон». Для цього були визначені втрати теплової потужності на водоохолоджуваних теплонапружених елементах генератора (анод генераторної лампи і сіткова індуктивність) і плазмотрона (електрод і корпус).
При розрахунку втрат теплової потужності використовувалися следующие співвідношення.
Потужність, споживана генератором від промислової мережі
(3.1)
де Ia - струм анода, А;
Uа - напруга анода, кВ.
Потужність, що виділяється на аноді
, кВт (3.2)
де - масова витрата води, кг/c;
Ср - теплоємність води, ккал/кг · оС.
? tа - різниця початкової і кінцевої температури охолоджуючої води, 0С;
Потужність, що виділяється на сіткової індуктивності:
, кВт (3.3)
де mc - масова витрата води, кг/c;
Ср - теплоємність води, ккал/кг · оС.
? tc - різниця початкової і кінцевої температури охолоджуючої води, 0С;
Потужність, що виділяється на електроді
, кВт (3.4)
де - масова витрата води, кг/c;
Ср - теплоємність води, ккал/кг · оС.
? tел - різниця початкової і кінцевої температури охолоджуючої води, 0С;
Потужність, що виділяється на корпусі плазмотрона:
, кВт (3.5)
де - масова витрата води, кг/c;
Ср - теплоємність води, ккал/кг · оС.
- різниця початкової і кінцевої температури охолоджуючої води, 0С;
Потужність ВЧФ-розряду розраховувалася за формулою:
Рразр=Р0 - (Ра + Рс + Ре), кВт (3.6)
Потужність плазмового струменя є різниця між потужністю ВЧФ-розряду і потужністю, що виділяється на корпусі плазмотрона:
Рстр=Рразр - РКП, кВт (3.7)
Ентальпія плазмового струменя:
НТ=Н300 + Рразр/Qпг, кДж/кг (3.8)
де Qпг - масова витрата плазмообразующего газу, кг/с.
Коефіцієнт корисної дії ВЧФ-плазмотрона:
(3.9)
Установчий коефіцієнт корисної дії плазмового стенду:
(3.10)
среднемассовая температура повітряної плазмового струменя визначалася з графічної залежності ентальпії повітря від його температури [17], представленої на малюнку 3.2.
Рисунок 3.2 - Залежність ентальпії повітря від його температури
Вимірювання витрати плазмообразующего газу через розрядну камеру ВЧФ-плазмотрона.
Для проведення вимірювань витрати плазмообразующего газу через ВЧФ-плазмотрон на його вході був замінений вузол введення плазмообразующего газу з імпеллером, що має вхідну площа Sпг=25 см2, на рівноцінну за вхідною площі трубку з фторпласта діаметром 55 мм ( Sтр=24,2 см2) і довжиною 300 мм, в нижній частині якої через отвір діаметром 8 мм встановлювалася по цент...
