Скачать полное описание
Универсальный Плазменно-химический комплекс (модуль) с пароводяным плазмотроном ЭДППВ-ЭИ-2 и плазмохимическим реактором.
Назначение:
Плазменный комплекс с пароводяным плазмотроном фирмы «ЭПОС – Инжиниринг» – это технически завершенная, компактная, мобильная, комплексная технологическая единица модульного типа, которая позволяет получать пароводяную плазменную струю с заданными Заказчиком параметрами и предназначен для решения особых задач утилизации вредных отходов.
Комплектация:
Стабильность и надежность работы плазменного модуля обеспечивается стабильной и надежной работой входящих в него узлов, а именно:
Универсальный Плазменно-химический комплекс с пароводяным плазмотроном выполнен как единый модуль, конструктив комплекса функционален, прост по эксплуатации и уникален по технической реализации. Его можно применить для ряда направлений, включая плазмохимию, утилизацию всех видов отходов, пиролиз, синтез, металлургию и т.д.
В результате развития конструкции и схем плазмотронов с паровой плазмой для различного назначения, разрабатываемых фирмой в 1980 – 2019 годах, создан унифицированный ряд плазмотронов, часть из которых (по схеме: паровихревые оппозитные генераторы плазмы типа ЭДППВ-ЭИ-3М) приведена в таблице №1.
Пароводяные плазмотроны «ЭПОС-Инжиниринг» могут применяться в различных установках для синтеза, дезинтеграции, газификации, нагрева, испарения, утилизации отходов и продуктов различного происхождения и назначения. На рис. 2 и рис. 3 приведены примеры исполнений оппозитных паровых плазмотронов.
Рис. 2,3. Пароводяной плазмотрон типа ЭДППВ-ЭИ на крышке реактора для утилизации химических продуктов. Справа- Плазмотрон для генерации высокотемпературной плазмы типа ЭДППВО (5000С) из пара воды на испытательном стенде.
Таблица №1. Технические характеристики вихревых оппозитных пароводяных плазмотронов фирмы ЭПОС-Инжиниринг типа ЭДППВ-ЭИ-3М
Параметр | 1 | 2 | 3 |
Электрическая мощность, кВт* | 10-50 | 50-100 | 100-500 |
Рабочий ток, А | 50-400 | ||
Рабочее напряжение, В | 200-1500 | 500-2000 | 2000-3000 |
КПД, % | 70-95 | ||
Ресурс непрерывной работы плазмотрона, ч | Не менее 1000 | ||
Расход водяного пара, г/с** | 4-18 | 6-30 | До 60 и более |
Температура водяного пара на входе в канал плазмотрона, оС | 120-350 | ||
Температура водяного пара на выходе из канала плазмотрона, оС | До 5000 | ||
Стабилизация дугового разряда | Паровихревая, магнитная | ||
Охлаждение | Водяное | ||
Способ запуска плазмотрона | Осцилляторный | ||
Масса, кг | 18 | 24 | 30 |
Габаритные размеры, ДхШхВ, мм | 600х180х200 | 800х180х200 | 1000х180х200 |
* — по спецзаказу возможно изготовление пароводяного плазмотрона мощностью 1000 кВт;
** — количество подаваемого пара в плазмотрон может быть изменено, и выбрано согласно ТЗ заказчика
На рис. 4 приведена одна из реализованных схем плазмотрона с газовихревой стабилизацией и самоустанавливающейся длиной дуги. Подача азота и перерабатываемого продукта в реактор осуществляется в узле смешивания продуктов (входной узел реактора).
Рис. 4. Схема работы оппозитного плазмотрона с газовихревой стабилизацией для генерации плазмы из водяного пара.
• Длительный ресурс непрерывной работы.
Длительный ресурс непрерывной работы плазмотронов достигается за счет его уникальных конструктивных особенностей, позволяющих работать на относительно малых токах (до 250 А) и относительно больших напряжениях (свыше 1000 В) и возобновляемости ресурса электродов в процессе эксплуатации. Плазмотроны относительно малой мощности (до 200 кВт) работают на напряжениях до 2000 В. Специальные конструкции электродных узлов выполнены с обеспечением длительного ресурса. (более 1000 часов)
• Надежность
Надежность плазмотрона обусловлена выбранной схемой, стабильностью геометрии и простотой его конструкции. По конструктиву анодный узел идентичен катодному узлу, и они соединены между собой посредством быстросъемных соединений, через общую нерасходуемую, профилированную камеру оригинальной конструкции, что сокращает номенклатуру узлов, составляющих плазмотрон и позволяет, при необходимости, производить быструю, в течение минут, замену любого из них.
• Независимость вводимой мощности в дуговой разряд плазмотрона от массового расхода поступающего плазмообразующего газа
Плазмотрон обеспечивает заданную стабильную вводимую в него мощность в широком диапазоне расходов плазмообразующего газа, за счет уникальной конструкции, с возможностью фиксаций длины дуги, вне зависимости от расхода, на заданной длине. Изменения напряжения на дуге, связанные с изменениями напряженности поля при разных режимах и расходах плазмообразующего газа, компенсируются быстродействующим регулированием мощности, при этом можно точно поддерживать, или управлять мощностью дуги, а так же температурой истекающей плазменной струи газа. Пульсации мощности минимизированы вследствие постоянства формы и длины дуги.
• Легкость в обращении и эксплуатации
Запуск плазмотрона производится осцилляторным способом, сразу на номинальном расходе плазмообразующей среды, без дополнительных пусковых операций, что упрощает процедуру включения и стабилизацию режима работы плазмотрона в течение миллисекунд. При непредвиденных срывах дуги, связанных, например, с нестабильностью подаваемых плазмообразующих сред и обрабатываемых материалов, сбоев энергоснабжения и другим независящим обстоятельствам, в соответствии с алгоритмом, немедленно происходит «автоподжиг» дуги плазмотрона.
Оборудование не требует длительной подготовки перед включением, находится в состоянии постоянной полной готовности.
Параметры источника питания определяются требованиями оппозитного паровихревого плазмотрона серии ЭДППВ-ЭИ, и приведены в табл. 2. Внешний вид источника приведен на рис. 5.
Таблица 2. Параметры источника питания плазмотрона серии ЭДППВ-ЭИ
Мощность выходная источника постоянного тока номинальная, кВт | 500 |
Тим нагрузки | Плазмотрон паровихревой оппозитный |
Питающая сеть | ~3ф, 50 Гц, 380В, 6-10кВ |
Рабочее напряжение, В | 1800 |
Диапазон изменения выходного напряжения, В | 0-1800 |
Номинальный выходной ток (ПВ 100%), А | 400 |
Диапазон главного изменения установки выходного тока, А | 50…400 |
Коэффициент полезного действия | От 0,9 |
Охлаждение | воздушное |
Напряжение осциллятора, В | 5000 |
Рис. 5. Внешний вид шкафов управления и силовых шкафов источника питания плазмотронов серии ЭДППВ-ЭИ
ИПП выполнен из одного блока преобразователя, на полную мощность, работает в режиме источника тока, и предназначен для электропитания плазменной дуги электродугового пароводяного плазмотрона серии ЭДППВ-ЭИ постоянным током заданного качества. В ИПП обеспечены необходимые защиты источника и плазмотрона от возможных нештатных ситуаций, предусмотрено местное и дистанционное управление (из рабочей зоны). По указанной схеме могут быть предложены плазменные источники до нескольких мегаватт, под заявленные параметры плазменных систем.
Блок подготовки водяного пара выполнен в виде автономного узла, встроенного в систему подготовки и подачи воды и автоматизированную систему управления комплексом, и предназначен для приготовления пара необходимой температуры (110 350 С), и подачи заданным способом в газоразрядную камеру плазмотрона. Блок подготовки водяного пара может быть запитан как паром, так и водой от заводской магистрали, либо от автономного резервуара с очищенной водой, при этом обеспечивает стабильную выдачу пара необходимых кондиций для подачи в плазмотрон.
Блок подготовки водяного пара выполнен в виде автономного узла, встроенного в автоматизированную систему управления комплексом, и предназначен для приготовления пара необходимой температуры (110 – 350 °С), и подачи его заданным способом в газоразрядную камеру плазмотрона. Блок может быть запитан как паром, так и водой от заводской магистрали, либо от автономного резервуара с очищенной водой, при этом обеспечивается стабильная выдача пара необходимых кондиций для подачи в плазмотрон
Блок замкнутого охлаждения теплонапряженных узлов плазмотрона предназначен для подготовки и подачи хладоагента требуемой температуры и требуемого расхода через узлы плазмотрона. Блок системы охлаждения выполнен по защищенной оригинальной схеме, с аппаратурой задания и регулирования температуры и давления контуров, собранных комплектно и расположенных для решения конкретных задач, непосредственно вблизи плазмотрона
Система управления обеспечивает автоматизированное управление и регулирование основными технологическими параметрами плазменного узла, работу предупредительной и аварийной сигнализации, реализацию блокировок и защит, предоставляет персоналу информацию о ходе технологического процесса. Местное управление технологическим процессом осуществляется с лицевой панели шкафа управления, или дистанционно, с АРМ оператора установкой. Оператор запускает технологический процесс, который далее осуществляется по специализированному алгоритму.
