6915323772

nietermicznej plazmy bezpośrednio w zanieczyszczonym gazie, przy ciśnieniu atmosferycznym i w warunkach, takich jak gazy wylotowe są emitowane do atmosfery, bez konieczności ich wstępnej obróbki. Wyładowania tego typu można wytwarzać przy napięciu stałym, przemiennym i impulsowym.

Stosowane w przemyśle plazmotrony ze ślizgającym się wyładowaniem łukowym są budowane jako dwu-, trzy- i wieloelektrodowe i często posiadają dodatkową elektrodę zapłonową. Najprostsze konstrukcyjnie są rozwiązania dwuelektrodowe. Na rysunku 1 przedstawiono geometrię dwuelektrodowego reaktora plazmowego ze ślizgającym się lukiem. Reaktor składa się z dwóch elektrod roboczych (B) umieszczonych w komorze wyładowczej (A), przez którą przepływa z odpowiednią prędkością (>10m/s) zanieczyszczony gaz (D), poddawany obróbce plazmowej.

Aby zapewnić odpowiednie, nierównowagowe i nietermiczne warunki generowanej plazmy, napięcie zasilające powinno mieć wartość od l-2kV, podczas gdy prąd pary elektrod nie powinien przekraczać 10A. Takie wartości prądu i napięcia nie są typowe dla wyładowania łukowego i generowane wyładowanie ma cechy jarzeniowego, które generowane jest zwykle przy znacznie niższych od atmosferycznego ciśnieniach. Ponadto wymagane dla potrzymania wyładowania napięcie między elektrodami roboczymi ma niewystarczającą wartość do zapłonu wyładowań w każdym następnym cyklu pracy reaktora i dlatego do przestrzeni międzyelektrodowej wprowadza się dodatkową elektrodę zapłonową (C). Z przedstawionej na rysunku 2 statycznej charakterystyki napięciowo-prądowej wynika, że napięcie zapłonu wyładowań (10,5 kV) ma wartość ponad sześciokrotnie większą od wymaganego do ich podtrzymania (1,5 kV) przy nominalnym prądzie elektrod wynoszącym 2A.

Z

Rys. 2. Typowa charakterystyka statyczna napięciowo-prądowa

Rys. 1. Idea konstrukcji 2-elektrodowego reaktora ze ślizgającym się lukiem

Zwiększenie liczby elektrod w reaktorze plazmowym pozwala na wytworzenie obszaru plazmy o większej objętości, wypełniającego znaczną część komory wyładowczej reaktora. Stosuje się więc układy wieloelektrodowe lub połączenia kilku reaktorów szeregowo dla przepływającego gazu.

Reaktor plazmowy ze ślizgającym się lukiem jest silnie nieliniowym odbiornikiem rezystancyjnym, który w przypadku układów wieloelektrodowych obciąża niesymetrycznie sieć zasilającą. Prąd pary elektrod jest w przybliżeniu sinusoidalny z widocznymi przerwami oznaczającymi początek i koniec cyklu pracy, zaś napięcie międzyelektrodowe jest odkształcone. Przebiegi napięć międzyfazowych w reaktorze trójelektrodowym przy wyładowaniu w powietrzu oraz widok płonącego luku przedstawiono na rysunku 3.

20