Prototype of a reduced nozzle with an adapter for use in a liquid-cooled two-gas plasma torch

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F26763915%3A_____%2F20%3AN0000008" target="_blank" >RIV/26763915:_____/20:N0000008 - isvavai.cz</a>

Result on the web

<a href="https://www.b-bartoni.com/en" target="_blank" >https://www.b-bartoni.com/en</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Prototyp zmenšené trysky s adaptérem pro použití v kapalinou chlazeném dvouplynovém plazmovém hořáku

Original language description

V rámci projektu jsme vyvinuli a ověřili prototyp nové plazmové trysky určené pro použití pro plazmové řezání kovů. Vytvořený prototyp trysky je obecně určen pro použití v plazmových kapalinou chlazených dvou plynových hořácích. Základní přednosti námi vytvořeného prototypu je nová vylepšená konstrukce otvoru trysky, a minimalizované vnější rozměry trysky. Nově vyvinutý otvor v prototypu trysky se skládá ze dvou částí. Ve vstupní části je otvor v trysce konvergentní, a ve výstupní části je otvor za nejužším místem divergentní. V konvergentní části trysky dochází pomocí energie elektrického oblouku k ionizaci stlačeného plynu, který disociuje energií elektrického oblouku. Ionizovaný plyn je zhuštěn a zkoncentrován při průchodu zužujícím se otvorem. V divergentní části otvoru již proudí zkoncentrovaný proud plazmy, u kterého probíhá expanze jeho objemu vlivem probíhající disociace. Tím, že se divergentní otvor rozšiřuje, jsou vytvořené vhodné podmínky pro expanzi proudu plazmy, a zároveň je snížené tření proudu plazmy o stěny trysky v divergentní části. Tímto je docíleno nižšího usazování materiálu vypáleného z elektrody na stěnách v divergentní části otvoru trysky, a dále dochází ke snížení ztrátového tepla plazmového oblouku přecházejícího do těla trysky. Dochází tak k menšímu zahřívání plazmové trysky.

Czech name

Prototyp zmenšené trysky s adaptérem pro použití v kapalinou chlazeném dvouplynovém plazmovém hořáku

Czech description

V rámci projektu jsme vyvinuli a ověřili prototyp nové plazmové trysky určené pro použití pro plazmové řezání kovů. Vytvořený prototyp trysky je obecně určen pro použití v plazmových kapalinou chlazených dvou plynových hořácích. Základní přednosti námi vytvořeného prototypu je nová vylepšená konstrukce otvoru trysky, a minimalizované vnější rozměry trysky. Nově vyvinutý otvor v prototypu trysky se skládá ze dvou částí. Ve vstupní části je otvor v trysce konvergentní, a ve výstupní části je otvor za nejužším místem divergentní. V konvergentní části trysky dochází pomocí energie elektrického oblouku k ionizaci stlačeného plynu, který disociuje energií elektrického oblouku. Ionizovaný plyn je zhuštěn a zkoncentrován při průchodu zužujícím se otvorem. V divergentní části otvoru již proudí zkoncentrovaný proud plazmy, u kterého probíhá expanze jeho objemu vlivem probíhající disociace. Tím, že se divergentní otvor rozšiřuje, jsou vytvořené vhodné podmínky pro expanzi proudu plazmy, a zároveň je snížené tření proudu plazmy o stěny trysky v divergentní části. Tímto je docíleno nižšího usazování materiálu vypáleného z elektrody na stěnách v divergentní části otvoru trysky, a dále dochází ke snížení ztrátového tepla plazmového oblouku přecházejícího do těla trysky. Dochází tak k menšímu zahřívání plazmové trysky.

Type

G_prot - Prototype

CEP classification

—

OECD FORD branch

20301 - Mechanical engineering

Project

<a href="/en/project/EG16_083%2F0009851" target="_blank" >EG16_083/0009851: Application for Plasma B&Bartoni</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2020

Confidentiality

C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.

Internal product ID

Prototyp plazmové trysky

Numerical identification

—

Technical parameters

U vyvinutého prototypu jsou zmenšené vnější rozměry, a to jak průměr, tak i délka trysky. Zásluhou menšího zahřívání trysky od procházejícího proudu plazmy je pro fungování trysky dostatečný menší objem materiálu. Tělem trysky prochází méně tepelné energie absorbované stěnami otvoru trysky od procházejícího proudu plazmy, než u trysek bez konvergentně divergentního otvoru. Dostatečnou plochou ochlazovaného vnějšího povrchu trysky, a její optimální vzdálenosti od zahřívané části trysky, jsme docílili maximálně možného zmenšení vnějších rozměrů. Životnost vyvinutého prototypu trysky je v oblasti zatížení 100 A až 260 A delší než u srovnatelných trysek na trhu. Prototyp zmenšené trysky jsme vytvořily ve čtrnácti různých modifikacích pro odlišné proudové zatížení, a rozdělených do dvou základních typů podle způsobu chlazení plazmové trysky v těle hořáku. Prvním typem jsou zmenšené trysky, které jsou v plazmovém hořáku ochlazovány proudícím plynem, a konvencí absorbovaného tepla z těla trysky přes styčnou plochu do chladnější části hořáku, jež je ochlazována přímo chladící kapalinou. Druhým typem jsou zmenšené trysky, které jsou v plazmovém hořáku ochlazovány přímo proudící chladící kapalinou.

Economical parameters

Celkové způsobilé výdaje projektu: 11.236.986,75 Kč, z toho dotace v rámci OP PIK program Aplikace: 6.220.398,73 Kč.

Application category by cost

—

Owner IČO

26763915

Owner name

B&Bartoni, spol. s r.o.

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Licence fee requirement

—

Web page

https://www.b-bartoni.com/en