(57) 1. Горелка, содержащая размещенные соосно в корпусе (1) трубчатый электрод (2), насадку (3) с осевым сквозным отверстием (4), съемный стержневой электрод (5), расположенный в стержневом электрододержателе (6) коаксиально внутри трубчатого электрода (2) и с зазором относительно него, и насадки (3) с обеспечением возможности образования разрядной камеры (7) и с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения, диэлектрическую трубку (8), установленную на электрододержателе (6), средство контактного возбуждения электрической дуги между насадкой (3) и стержневым электродом (5), выполненное в виде разрывного электрического контакта, включающее механизм осевого перемещения стержневого электрода (5), имеющий ходовой винт (9), ходовую гайку (10), возвратную пружину (11), ползун (12) и кнопку (13), средство для парообразования и подачи в разрядную камеру плазмообразующей среды в виде пара жидкого рабочего тела, включающее резервуар (14) в виде тонкостенной оболочки (15) с торцевой стенкой (16), фланцем (17) и патрубком (18) для подачи жидкого рабочего тела, соосно соединенный с корпусом (1) и заполненный влаговпитывающим материалом (19) с возможностью контакта влаговпитывающего материала (19) с трубчатым электродом (2) и с возможностью сообщения резервуара (14) с разрядной камерой (7), средство вихревой стабилизации электрической дуги, средство охлаждения насадки (3) и стержневого электрода (5), средство центрирования стержневого электрода (5) относительно сквозного отверстия (4) насадки (3), токоподводы (20, 21) для электрического подсоединения терминалов независимого источника электрического тока и защитный кожух (22), отличающаяся тем, что торцевая стенка (16) выполнена с уплотненным центральным отверстием, фланец (17) выполнен в виде штуцера и снабжен перегородкой (23) с центральным отверстием, в котором помещен трубчатый электрод (2) с возможностью образования нагревательного элемента, состоящего из испарителя (24) и пароперегревателя (25), отделенных перегородкой (23), испаритель (24), расположенный в резервуаре (14), имеет длину (L) в пределах 1,8-3,0 от его наружного диаметра (D) и снабжен на его поверхности пазами (26) для отвода пара в коллектор (27) из кольцевой проточки на поверхности пароперегревателя (25), расположенного вне резервуара (14), и капиллярно-пористой оболочкой (28) из материала с высокой теплопроводностью, расположенной с возможностью контакта одной стороной с поверхностью испарителя (24) и другой стороной - с влаговпитывающим материалом (19) с низкой теплопроводностью, корпус (1) выполнен в виде втулки, один из концов которой имеет резьбу для присоединения к фланцу (17), с возможностью поджатия насадки (3) и трубчатого электрода (2) к перегородке (23), средство вихревой стабилизации электрической дуги выполнено в виде завихрителя (29), являющегося частью пароперегревателя (25), примыкающей к насадке (3), и содержит выполненные в завихрителе (29) тангенциальные каналы (30), расположенные в двух плоскостях, перпендикулярных оси, расстояние (L1) между которыми составляет 0,5-1,3 от максимального значения диаметра (D1) внутренней полости разрядной камеры (7), в завихрителе (29) и пароперегревателе (25) по обе стороны от места их соединения выполнены расточки (31, 32) по внутреннему диаметру, диэлектрическая трубка (8) выполнена с внутренней цилиндрической поверхностью и внешней одноступенчатой цилиндрической поверхностью с образованием цилиндрического выступа (33) и установлена с возможностью совместного центрирования завихрителя (29), трубчатого электрода (2) и диэлектрической трубки (8) по цилиндрическому выступу (33), и выступает в резервуаре (14) за торец трубчатого электрода (2), по меньшей мере, на длину, равную 0,5 от ее наружного диаметра, торец диэлектрической трубки (8), обращенный к отверстию (4) насадки (3), расположен с образованием торца разрядной камеры (7), которая выполнена конфузорной с длиной в пределах 0,5-1,8 от максимального значения диаметра ее внутренней полости, ходовой винт (9) установлен неподвижно вдоль оси стержневого электрода (5) в торцевой стенке (16) и выполнен с центральным одноступенчатым цилиндрическим отверстием, с образованием полости с торцевой кольцевой опорной поверхностью (34), взаимодействующей с возвратной пружиной (11) и с радиальной прорезью (35) вдоль оси ходового винта (9), причем длина прорези (35) соответствует величине возвратно-поступательного перемещения стержневого электрода (5), подпружиненный ползун (12) выполнен в виде цилиндра с радиальным отверстием и размещен в полости ходового винта (9) с опорой одним из торцов (38) на возвратную пружину (11) и с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения, ограниченного токоподводом (20) в виде штыря, расположенного в радиальном отверстии ползуна (12) с возможностью фиксации и размещенного в прорези (35) ходового винта (9), другой торец ползуна (12) выступает из полости ходового винта (9), ходовая гайка (10) соединена при помощи резьбы с ходовым винтом (9) с возможностью взаимодействия своей кольцевой торцевой опорной поверхностью (36) с токоподводом (20) в виде штыря, радиально выступающим из прорези (35) ходового винта (9), торец (39) ползуна (12), выступающий из полости ходового винта (9), снабжен кнопкой (13), выступающей из центрального отверстия (37) ходовой гайки(10) с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения, ползун (12) соединен с электрододержателем (6), выполненным со стороны соединения со стержневым электродом (5), диаметром в пределах 1,01-1,25 от диаметра стержневого электрода (5) и с развитой поверхностью теплообмена (40) на длине, по меньшей мере, между торцом диэлектрической трубки (8) в резервуаре (14) и торцевой стенкой (16), с обеспечением возможности центрирования по цилиндрической поверхности (41) полости ходового винта (9) и внутренней цилиндрической поверхности (42) диэлектрической трубки (8), при этом диаметр стержневого электрода (5) составляет 0,27-0,83 от максимального значения диаметра внутренней полости разрядной камеры (7), поперечный размер резервуара (14) в зоне испарителя (24) составляет 1,7-3,2 от наружного диаметра (D) испарителя (24), длина резервуара (14) выбрана в пределах 1,5-3,5 от длины (L) испарителя (24), а отношение суммарной площади поперечного сечения пазов (26) на поверхности испарителя (24) к суммарной площади проходных сечений тангенциальных каналов (30) составляет 0,7-1,5.
2. Горелка по п.1, отличающаяся тем, что пазы (26) для отвода пара выполнены с шириной в пределах 0,3-0,6 мм, глубиной 0,3-0,5 мм и шириной ребра выступа в пределах a/h=0,6-0,7.
3. Горелка по п.1, отличающаяся тем, что толщина стенки трубчатого электрода (2) на участке испарителя (24) выполнена в пределах 0,5-2 мм.
4. Горелка по п.1, отличающаяся тем, что капиллярно-пористая оболочка (28) из материала с высокой теплопроводностью выполнена с объемной пористостью 0,7-0,8, со средним размером пор 20-100 мкм и толщиной 0,8-2 мм.
5. Горелка по п.1, отличающаяся тем, что влаговпитывающий материал (19) с низкой теплопроводностью выполнен с объемной пористостью в пределах 0,6-0,9 со средним размером пор 20-50 мкм.
|
