Спроектировать электродуговой подогреватель газа серии ЭДП-104А заданной мощности, предназначенный для работы в камере смешения трехструйного плазменного реактора для производства нанокристаллического материала заданного состава.

Введение 4
1 Устройство и работа электродугового подогревателя ЭДП-104А 5
2 Устройство и работа трехструйного плазменного реактора 9
3 Расчет характеристик плазмотрона ЭДП-104А мощностью 24 кВт 12
3.1 Расчет электродугового плазмотрона 12
3.2 Геометрические размеры электродуговой камеры 13
3.3 Расчет ресурса работы плазмотрона 15
3.4 Расчет среднемассовой температуры струн на выходе из анода плазматрона 18
3.5 Расчет системы охлаждения. 19
4 Обоснование выбора технологического варианта и оборудования для плазмометаллургического производства карбида хрома 26
Заключение 28
Приложение А 29
Список используемой литературы 30

Весь текст будет доступен после покупки

Тема нанотехнологий становится всё более актуальна с развитием технологий и химической промышленности. Всё больше наноматериалов находят применение в строительной, химической, сталелитейной, авиастроительной и прочих промышленностях. Из перспективной технологии наноматериалы превратились в незаменимых спутников технического прогресса современного общества.
Целью курсовой работы является проектирование электродугового подогревателя газа серии ЭДП-104А мощностью 24 кВт, предназначенного для работы в камере смешения трехструйного плазменного реактора для производства нанокристаллического Cr2O3

Весь текст будет доступен после покупки

1 Устройство и работа электродугового подогревателя ЭДП-104А
Низкотемпературная плазма может генерироваться в электродуговых и высокочастотных плазматронах, в тлеющем и коронном разрядах, в лазерных и других специальных устройствах.[1]
Для реализации плазмометаллургических процессов переработки дисперсного сырья, когда отсутствуют ограничения по примесям продуктов эрозии электродов в продуктах, наиболее целесообразно применение электродуговых плазмотронов, основными достоинствами которых являются: высокая единичная мощность (до 10 МВт) при сравнительно небольших габаритах; экономичность, за счет высоких теплового и электрического КПД, достигающих 80 %; отсутствие ограничений по роду плазмообразующего газа; длительный (сотни часов) ресурс работы; простота схемы электропитания и регулирования параметров работы.
Наиболее простыми и надежными в эксплуатации являются однокамерные плазмотроны с самоустанавливающейся длиной дуги. Недостатком этих плазмотронов является падающая вольт-амперная характеристика, требующая применения балластного сопротивления.
Этого недостатка лишены плазмотроны с фиксированной длиной дуги, например, ЭДП-104А, конструкция которого представлена на рисунке 1.


1- внутренний электрод (катод); 2- выходной электрод (анод); 3- узел подачи рабочего газа; 4 – изолятор; 5 – постоянный магнит (соленоид)
Рисунок 1 – Конструкция плазмотрона ЭДП-104А

Плазмотрон обладает достаточной универсальностью. В его конструкции объединены схемы однокамерных плазмотронов с фиксированной и самоустанавливающейся длиной дуги. В зависимости от назначения плазмотрона, мощности, источника питания выходной электрод (анод) выбирается либо с постоянным по длине диаметром, либо ступенчатым. Дуга возбуждается между электродами при включении плазмотрона. Газовый поток выдувает дугу из межэлектродного пространства и вытягивает ее вдоль оси выходного электрода. Выходной электрод изготовляется из меди или немагнитной стали. Внутренний электрод (катод) – из вольфрама, циркония, графита и других материалов, в зависимости от режимов работы и рода газа. В средах водорода и азота обычно применяетсявольфрам. Температура плавления вольфрама, около 3500 0С, вполне достаточна для обеспечения значительной электронной эмиссии при температуре ниже точки плавления. Вольфрам легируется лантаном, иттрием, торием для уменьшения работы выхода . Для увеличения времени непрерывной работы катода применяют многокомпозиционный электродный узел (рисунок 2).[2,3]

Весь текст будет доступен после покупки

1. Галевский, Г.В. Технология плазмометаллургичекого производства наноматериалов: учеб.пособие: В 2 т. / Г.В. Галевский, Т.В. Киселева, О.А. Полях, В.В. Руднева. – Т.1. Основы проектирования плазмометаллургических реакторов и процессов. – М.: Флинта: Наука, 2008. – 228 с.
2. Пархоменко, В.Д. Технология плазмохимических производств: учебн. пособие / В.Д. Пархоменко, П.Н. Цыбунов, Ю.Н. Краснокутский. – Киев: Высшая школа, 1991. – 255 с.
3. Дембовский, В. Плазменная металлургия / В. Дембовский. - М. : Металлургия, 1991. - 280 с
4. Амбразявичус, А.Б. Высокотемпературный теплообмен в плазменно-технологических аппаратах: учеб.пособие / А.Б. Амбразявичус, В.К. Литвинов. – Свердловск: УПИ им. С.М. Кирова, 1986. - 89 с.
5. Крапивина, С.А. Плазмохимические технологические про-цессы./ С.А. Крапивина. – Л.: Химия, 1981. – 248 с.

Весь текст будет доступен после покупки