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

Kód výsledku v 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>

Výsledek na webu

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

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

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

Popis výsledku v původním jazyce

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.

Název v anglickém jazyce

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

Popis výsledku anglicky

As part of the project, we developed and tested a prototype of a new plasma nozzle designed for use in plasma cutting of metals. The created nozzle prototype is generally intended for use in plasma liquid-cooled two gas torches. The main advantages of the prototype we created are the new improved design of the nozzle opening, and the minimized external dimensions of the nozzle. The newly developed hole in the nozzle prototype consists of two parts. In the inlet part, the opening in the nozzle is convergent, and in the outlet part, the opening behind the narrowest point is divergent. In the convergent part of the nozzle, the energy of the arc ionizes the compressed gas, which dissociates the energy of the arc. The ionized gas is compressed and concentrated as it passes through the tapered orifice. A concentrated plasma stream is already flowing in the divergent part of the orifice, in which its volume expands due to the ongoing dissociation. As the divergent orifice widens, suitable conditions are created for the expansion of the plasma stream, and at the same time the friction of the plasma stream against the nozzle walls in the divergent part is reduced. This achieves a lower deposition of the material fired from the electrode on the walls in the divergent part of the nozzle opening, and further reduces the heat loss of the plasma arc passing into the nozzle body. This results in less heating of the plasma nozzle.

Druh

G_prot - Prototyp

CEP obor

—

OECD FORD obor

20301 - Mechanical engineering

Projekt

<a href="/cs/project/EG16_083%2F0009851" target="_blank" >EG16_083/0009851: Vývoj nových produktů plasmových spotřebních dílů - společnosti B&Bartoni, spol. s r.o. - Aplikace pro plazmu B&Bartoni</a><br>

Návaznosti

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

Rok uplatnění

2020

Kód důvěrnosti údajů

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.

Interní identifikační kód produktu

Prototyp plazmové trysky

Číselná identifikace

—

Technické parametry

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.

Ekonomické parametry

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

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

26763915

Název vlastníka

B&Bartoni, spol. s r.o.

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Požadavek na licenční poplatek

—

Adresa www stránky s výsledkem

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