مشعل صنعتی چیست؟
مشعل صنعتی که به آن گاز یونیزه نیز می‌گویند، چهارمین حالت ماده است، علاوه بر حالت‌های رایج‌تر جامد، مایع و گاز. این مجموعه ای از مولکول های باردار است که ابرهای گاز مانند یا پرتوهای یونی را تشکیل می دهند. پلاسما دارای بار الکتریکی است و به شدت به میدان های الکترومغناطیسی پاسخ می دهد. مشعل پلاسما که به عنوان قوس پلاسما یا تفنگ پلاسما نیز شناخته می شود، وسیله ای الکتریکی است که گاز را برای ذوب شدن از طریق فلز به پلاسما تبدیل می کند.
یک مشعل صنعتی با پرتاب کردن قوس الکتریکی تولید و توسط الکترودهای پلاریزه و از طریق گازی کار می کند که با فشار از طریق یک دهانه کوچک، نازل، عبور می کند. هنگامی که گاز بار الکتریکی می شود، دمای آن افزایش می یابد تا زمانی که گاز وارد حالت پلاسما شود. بار الکتریکی به فلز منتقل می شود و باعث ذوب شدن آن می شود و نفت و گاز با سرعت بالا از مواد مذاب عبور می کند. از نیتروژن ، اکسیژن و آرگون همگی می توان استفاده کرد، اما محبوب ترین گاز هوای اجباری است. یک مشعل پلاسما می تواند ارزان تر، سریع تر و دقیق تر از مشعل اکسی استیلن سنتی برش دهد .
مشعل صنعتی می تواند هم برای برش و هم برای جوشکاری موثر باشد . همانند کاترها، مشعل‌های جوش پلاسما سرعت بالا و عملکرد با کیفیت بالایی برای ایجاد درزهای جوشکاری بدون منافذ دارند. این ابزارها با یک سیم برق استاندارد، یک محفظه برای هوا یا گاز و یک نازل با یک الکترود در پشت آن عرضه می شوند. یک منبع گاز مانند کمپرسور هوا یا هوا یا گاز بطری و به مشعل متصل است. برای بیشتر فلزات، هوای کافی است، اگرچه ممکن است از نیتروژن یا آرگون برای برش فولاد ضد زنگ یا سایر فلزات عجیب و غریب استفاده شود.
مشعل گازی
صنایع خودروسازی و ساختمانی از یک مشعل صنعتی کنترل عددی کامپیوتری (CNC) برای ایجاد اشکال خودکار مورد نیاز برای شاسی یا فریم‌ها و برای برش تیرهای فولادی بزرگ استفاده می‌کنند. تطبیق پذیری و دقت این دستگاه آن را به ابزاری عالی برای ساخت هنرهای فلزی، زیورآلات و آهن کاری های زینتی تبدیل کرده است. بسیاری از مشعل های CNG تجهیزات بزرگ و گران قیمتی هستند که برای کار در خط مونتاژ یک فروشگاه بزرگ، مانند یک کارخانه خودروسازی طراحی است. با این حال، مدل‌های کوچک‌تر و مقرون به صرفه‌تر در حال حاضر برای مغازه‌های کوچک و صنعتگران انفرادی در دسترس هستند.
برای کاربردهایی که به تجهیزات CNG نیاز ندارند، واحدهای دستی با قیمت نسبتاً ارزان در دسترس هستند. ظرفیت فشار هوای مورد نیاز بسته به اندازه مشعل پلاسما متفاوت است، بنابراین خریدار باید قبل از تعیین اندازه کمپرسور هوا، مشعل را انتخاب کند. قطعات جایگزین مانند فیلترهای هوا ، نازل ها و الکترودها از منابع مختلفی در دسترس هستند.
مشعل صنعتی، مانند هر ابزار برقی دیگری، در صورت رعایت نکردن اقدامات ایمنی مناسب، می تواند صدمات جدی ایجاد کند. نور ناشی از مشعل پلاسما می تواند به چشم غیر مسلح آسیب جدی وارد کند، بنابراین باید همیشه از عینک ایمنی با محافظ جانبی استفاده کرد. دستکش ها و لباس های مقاوم در برابر آتش می توانند از جرقه محافظت کنند. این کاترها در دمای بسیار بالا کار می کنند که می تواند از طریق دستکش بسوزد، بنابراین دست ها باید از نازل، قوس و قطعه فلزی دور نگه داشته شوند. برای جلوگیری از آتش سوزی یا انفجار، مشعل فقط باید در مکان هایی با تهویه مناسب و دور از هرگونه مواد قابل اشتعال دیگر استفاده شود.
فرآیند حرارت بالا
یک مشعل صنعتی حرارتی معمولاً توسط یک منبع تغذیه DC از چند ده کیلووات تا چندین مگاوات تغذیه می شود . یک گاز از طریق مشعل می شود و در داخل آن عبور می کند، جایی که یک قوس الکتریکی توسط منبع تغذیه DC ایجاد می شود تا به محدوده دمایی 5000 تا 10000 درجه سانتی گراد در اگزوز برسد. این گرمای تولید و قادر به جداسازی هسته اتم از الکترون‌ها می‌شود. بنابراین، مولکول های جدید را می توان برای اهداف مختلف تولید کرد.
راه اندازی و کنترل قوس الکتریکی
باید توجه دقیقی به فرآیند احتراق مشعل شود : برای نظارت بر احتراق تا نقطه تنظیم توان مورد نیاز به دنباله‌های خاصی، سخت‌افزار و نرم‌افزار اختصاصی نیاز دارد . هنگامی که به این نقطه رسید، مشعل صنعتی به یک منبع تغذیه پیوسته و بسیار پایدار نیاز دارد تا گرمای ورودی ثابت را حفظ کند. از آنجایی که جرقه داخل مشعل رفتار نامنظم دارد، یک مقررات اختصاصی فوق سریع برای زنده نگه داشتن جرقه مورد نیاز است.
سازگاری و قابلیت اطمینان
مشعل صنعتی را می توان در فرآیندهای مختلف، مانند گرمایش پلاسما یا پوشش پلاسما ، با نیازهای برق DC مختلف استفاده کرد. از سیستم منحصربفرد گرفته تا صنعتی سازی سری ، تیم با تجربه ما سیستم های برق DC سفارشی را با توان، ولتاژ، جریان متناسب با فرآیند طراحی، توسعه و تولید می کنند . علاوه بر این، از آنجایی که اکثر فرآیندها 24/7/365 کار می کنند، قابلیت اطمینان منبع تغذیه برای کاربردهای صنعتی کلیدی است.
کاربرد مشعل صنعتی
بازیافت فلزات
هدف این فرآیند بازیابی ضایعات فلزات گرانبها (ترکیبی از فلزات مختلف) و تبدیل آنها به فلز خالص است که قابل استفاده مجدد در صنعت است. برای انجام این کار، ضایعات فلزی با استفاده از فرآیند دود وارد کوره می شوند تا زمانی که به حالت مایع برسند.
پودر روی نانو
از همان فرآیند دود برای تبدیل مواد خام به پودر نانو استفاده می‌شود، حرارت متلاشی و تولید و توسط مشعل صنعتی و سپس با خنک‌سازی قوی ثابت می‌شود. این محصول به طور گسترده برای کرم محافظ خورشیدی استفاده می شود.
کود سبز
تصفیه کود کشاورزی در یک راکتور با هوای ترک با استفاده از پلاسما منجر به تولید کود می شود. این فرصت را به بازیافت کود با برق سبز و تولید کود محلی می دهد. در نتیجه، این امر باعث کاهش یا اجتناب از خرید کودهای شیمیایی و بازیافت کود دامی می شود تا در صورت عدم بازیافت، تصفیه شوند.
فیلم معرفی مشعل صنعتی :
انواع مشعل صنعتی
مشعل صنعتی حرارتی در مشعل های پلاسما توسط جریان مستقیم (DC)، جریان متناوب (AC)، فرکانس رادیویی (RF) و سایر تخلیه ها تولید می شوند. مشعل‌های DC رایج‌ترین موارد مورد استفاده و تحقیق هستند، زیرا در مقایسه با AC: “تولید سوسو و نویز کمتر، عملکرد پایدارتر، کنترل بهتر، حداقل دو الکترود، مصرف کمتر الکترود، سایش نسوز [حرارت] کمی کمتر وجود دارد. و مصرف برق کمتر».
دو نوع مشعل صنعتی DC وجود دارد: غیر انتقالی و انتقالی. در مشعل های DC غیر انتقالی، الکترودها در داخل بدنه/محفظه خود مشعل قرار دارند (در آنجا قوس ایجاد می کنند). در حالی که در یک مشعل انتقال یافته، یک الکترود در خارج است (و معمولاً ماده رسانایی است که باید درمان شود)، به قوس اجازه می دهد تا در خارج از مشعل در فاصله بیشتری تشکیل شود.
مزایای مشعل صنعتی
یکی از مزایای مشعل های DC انتقالی این است که قوس پلاسما در خارج از بدنه خنک شده با آب تشکیل می شود و از اتلاف گرما جلوگیری می کند – همانطور که در مورد مشعل های غیر انتقالی که بازده الکتریکی به حرارتی آنها می تواند تا 50٪ باشد، جلوگیری می کند. اما خود آب گرم قابل استفاده است. علاوه بر این، مشعل‌های DC انتقال‌یافته را می‌توان در راه‌اندازی دو مشعل استفاده کرد، که در آن یکی از مشعل‌ها کاتدی و دیگری آندی است ، که مزیت قبلی سیستم تک‌شعله‌ای معمولی انتقال‌یافته را دارد، اما امکان استفاده از آنها را با غیررسانا فراهم می‌کند.
مشعل صنعتی گاز سوز
مواد، زیرا نیازی به تشکیل الکترود دیگر نیست. با این حال، این نوع نصب ها نادر هستند، زیرا اغلب مواد غیر رسانا معمولی به توانایی دقیق برش مشعل پلاسما نیاز ندارند. علاوه بر این، تخلیه تولید و توسط این پیکربندی منبع پلاسما خاص با شکل پیچیده و دینامیک سیال مشخص می شود که برای پیش بینی نیاز به توصیف سه بعدی دارد و عملکرد را ناپایدار می کند. الکترودهای مشعل صنعتی انتقال نیافته بزرگتر هستند، زیرا در اثر قوس پلاسما سایش بیشتری متحمل می شوند.
کیفیت مشعل صنعتی تولید و تابعی از چگالی (فشار)، دما و قدرت مشعل است (هرچه بیشتر، بهتر). با توجه به کارایی خود مشعل – این می تواند در بین تولید کنندگان و فناوری مشعل متفاوت باشد. اگرچه برای مثال، Leal-Quirós گزارش می دهد که برای مشعل های Plasma Corp. «بازده حرارتی 90 درصد به راحتی امکان پذیر است. راندمان نشان درصد قدرت قوسی است که از مشعل خارج و وارد فرآیند می شود.
سوالات متداول
مشعل صنعتی برای چه مواردی استفاده می شود؟
مشعل صنعتی وظیفه این مشعل فراهم کردن تراز و خنک کننده مناسب مواد مصرفی است. قطعات مصرفی اصلی مورد نیاز برای تولید قوس پلاسما الکترود، حلقه چرخشی و نازل است.
انواع مشعل صنعتی کدامند؟
دو نوع مشعل DC وجود دارد: غیر انتقالی و انتقالی. در مشعل های DC غیر انتقالی، الکترودها در داخل بدنه/محفظه خود مشعل قرار دارند (در آنجا قوس ایجاد می کنند).
مشعل برش پلاسما چیست؟
برش پلاسما فرآیندی است که مواد رسانای الکتریکی را با استفاده از جت پلاسمای داغ تسریع می‌کند. مواد معمولی برش خورده با مشعل پلاسما عبارتند از فولاد، فولاد ضد زنگ، آلومینیوم، برنج و مس، اگرچه سایر فلزات رسانا نیز ممکن است.
مشعل صنعتی از چه چیزی ساخته شده است؟
علاوه بر نازل، الکترود معمولاً از مس است، اما دارای یک درج فلزی در محل اتصال قوس است. بدون آن مس خیلی سریع ذوب می شود. در بسیاری از موارد، یک درج تنگستن در الکترود برش پلاسما استفاده می شود.
