การผลิตเครื่องกำเนิดพลาสมาพลังงานไฟฟ้า เครื่องกำเนิดพลาสม่า พลาสมาเป็นก๊าซแต่แตกตัวเป็นไอออน

การบรรลุถึงอุณหภูมิสูงนั้นสามารถทำได้หลายวิธี วิธี. ที่พบบ่อยที่สุดคือการเผาไหม้ อุณหภูมิการเผาไหม้ตามทฤษฎี อินทรียฺวัตถุโดยปกติในอากาศจะอยู่ที่ประมาณ ~2300 K และเมื่อใช้ออกซิเจนเป็นตัวออกซิไดเซอร์ ก็อาจมีค่าเกิน 3000 K การบรรลุอุณหภูมิที่สูงขึ้นในกรณีนี้ถูกจำกัดด้วยผลกระทบทางความร้อนที่สำคัญของปฏิกิริยาดูดความร้อนของการแยกตัวของผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ ซึ่งต้องใช้ปริมาณมาก พลังงานที่ไม่ได้มาจากความร้อนจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิง

อีกวิธีหนึ่งในการบรรลุอุณหภูมิสูงคือการอัดก๊าซแบบอะเดียแบติก ที่ระดับการบีบอัดที่สูง จะสามารถบรรลุการแยกตัวและการแตกตัวเป็นไอออนได้ อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้ไม่พบว่ามีการใช้อย่างแพร่หลายในกระบวนการพลาสมาเคมี แม้ว่าจะดูเหมือนว่าจะมีแนวโน้มว่าจะเกิดปฏิกิริยาบางอย่างก็ตาม

สภาวะที่รับประกันการผลิตพลาสมาที่อุณหภูมิต่ำสามารถทำได้ในคลื่นกระแทกที่ตัวเลขมัคสูง ในทางปฏิบัติจะใช้ท่อที่คั่นด้วยเมมเบรนสำหรับสิ่งนี้ ด้านที่แตกต่างกันซึ่งมีก๊าซซึ่งมีความดันต่างกันมาก หากเมมเบรนถูกทำลาย คลื่นกระแทกจะเริ่มเคลื่อนที่ในท่อ ส่งผลให้สามารถไปถึงอุณหภูมิที่สำคัญได้ที่แรงดันเริ่มต้นที่ลดลงสูง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความซับซ้อนในการจัดระเบียบกระบวนการต่อเนื่อง วิธีการนี้จึงไม่พบการประยุกต์ใช้ในเคมีพลาสมาประยุกต์

วิธีการหลักในการผลิตพลาสมาอุณหภูมิต่ำคงที่นั้นขึ้นอยู่กับการใช้การปล่อยประจุไฟฟ้าต่างๆ เช่น: ประกายไฟเรืองแสง; ชีพจร; สิ่งกีดขวาง; การเหนี่ยวนำความถี่สูง ตัวเก็บประจุความถี่สูง ความถี่สูงพิเศษ ประกายไฟฟ้าในฟลูอิไดซ์เบด โคโรนา, คบเพลิง, อาร์คไฟฟ้า; หม้อแปลงไฟฟ้า การปล่อยประจุทั้งหมดที่ระบุไว้เหล่านี้ดำเนินการในคบเพลิงพลาสม่าที่เหมาะสม ซึ่งส่วนใหญ่เป็นคบเพลิงไฟฟ้าและคบเพลิงไมโครเวฟ

การเลือกประเภทของการปล่อยและการออกแบบคบเพลิงพลาสม่า

การใช้กระแสไฟฟ้าอย่างใดอย่างหนึ่งเพื่อสร้างพลาสมาตรอนตลอดจนการออกแบบนั้นถูกกำหนดโดยเทคโนโลยีและตัวชี้วัดทางเทคนิคและเศรษฐกิจของกระบวนการ เมื่อเลือกคบเพลิงพลาสม่า ให้คำนึงถึงกำลังไฟที่ต้องการ อายุการใช้งานของก๊าซที่ก่อตัวเป็นพลาสมาด้วย องค์ประกอบทางเคมี, พารามิเตอร์ของพลาสมาเจ็ท (อุณหภูมิ, ความเร็ว, การไม่มีการปนเปื้อนจากผลิตภัณฑ์จากการกัดเซาะของอิเล็กโทรด), ประสิทธิภาพ (อัตราส่วนของพลังงานที่ใช้กับแก๊สทำความร้อนและ ปฏิกริยาเคมี, การใช้พลังงาน), ความง่ายในการบำรุงรักษาและความปลอดภัยในการใช้งาน ที่ การกำหนดประสิทธิภาพเมื่อติดตั้งคบเพลิงพลาสม่า ควรคำนึงถึงการสูญเสียพลังงานในแหล่งพลังงานและสายจ่ายไฟด้วย

หากไม่มีข้อกำหนดพิเศษสำหรับความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์เป้าหมาย ก็มักจะเลือกพลาสมาตรอนอาร์คแบบไฟฟ้า และหากมีข้อกำหนดดังกล่าว ก็จะเลือกพลาสมาตรอนความถี่สูงแบบไร้ขั้วไฟฟ้า (แบบเหนี่ยวนำหรือแบบคาปาซิทีฟ) คบเพลิงพลาสม่าอาร์คไฟฟ้าทำงานได้กับก๊าซเกือบทุกชนิด นอกจากนี้ยังใช้ในกรณีที่มีกำลังไฟที่ต้องการเกิน 300-500 กิโลวัตต์

คบเพลิงพลาสม่าอาร์คไฟฟ้า

คบเพลิงพลาสม่าซึ่งใช้อาร์คไฟฟ้าเพื่อให้ความร้อนกับก๊าซหลายชนิด มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในก๊าซต่างๆ กระบวนการทางเทคโนโลยี. พวกเขาผลิตไอพ่นของพลาสมาอุณหภูมิต่ำที่มีอุณหภูมิมวลเฉลี่ยสูงถึง 4,000-6,000 K สำหรับก๊าซไดอะตอมมิกและโพลีอะตอมมิก และสูงถึง 10,000-20,000 K สำหรับก๊าซเชิงเดี่ยว ปัจจุบันมีพลาสมาตรอนอาร์กไฟฟ้าที่มีกำลังตั้งแต่หลายกิโลวัตต์ไปจนถึงหลายสิบเมกะวัตต์ ขึ้นอยู่กับชนิดของก๊าซที่ขึ้นรูปพลาสมา พารามิเตอร์การทำงาน และการออกแบบของคบเพลิงพลาสม่า ประสิทธิภาพอยู่ที่ 50-97% อายุการใช้งานของคบเพลิงพลาสม่ากำลังสูงถึง 100-1,000 ชั่วโมง

ให้เราพิจารณาคุณลักษณะบางอย่างของส่วนโค้งไฟฟ้าในห้องปล่อยของพลาสมาตรอน ด้วยการเพิ่มขึ้นของกระแสที่ไหลผ่านส่วนโค้งซึ่งไม่ได้ถูกจำกัดด้วยผนังและเผาไหม้อย่างอิสระระหว่างอิเล็กโทรดทั้งสอง กระแสจะขยายตัวตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเล็กน้อย หากส่วนโค้งถูกวางไว้ภายในช่องระบายความร้อนด้วยน้ำที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก เมื่อกระแสเพิ่มขึ้น ก็ไม่สามารถขยายและเคลื่อนที่อย่างวุ่นวายในอวกาศได้ และจะทรงตัวใกล้กับแกนของช่อง และจำนวนอนุภาคที่มีประจุจะเพิ่มขึ้นโดยการเพิ่ม อุณหภูมิและระดับของการแตกตัวเป็นไอออน คบเพลิงพลาสม่าซึ่งส่วนโค้งจะถูกทำให้เสถียรโดยผนังเย็นของช่องระบายและปริมาณการใช้ก๊าซต่ำเท่านั้น ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการวิจัย

มีวิธีอื่นๆ ในการรักษาเสถียรภาพของส่วนโค้ง โดยอาศัยการระบายความร้อนของชั้นนอก (การบีบอัดความร้อน) ด้วยการไหลของก๊าซที่ก่อตัวเป็นพลาสมาตามยาวหรือหมุนวน วิธีสุดท้าย (เสถียรภาพการปล่อยก๊าซ-กระแสน้ำวน) มักใช้ในทางปฏิบัติ

ในพื้นที่ ความหนาแน่นสูงในปัจจุบัน การบีบอัดส่วนโค้งมีความสำคัญภายใต้อิทธิพลของมันเอง สนามแม่เหล็ก(เอฟเฟกต์การหยิกแม่เหล็ก) ซึ่งมีส่วนช่วยในการรักษาเสถียรภาพด้วย

โครงสร้างของส่วนโค้งไฟฟ้าในพลาสมาตรอนถูกกำหนดโดยการโต้ตอบกับการไหลของก๊าซและผนังช่อง ในช่องระบายทรงกระบอกยาว สามารถแยกแยะลักษณะเฉพาะได้สามส่วน: เริ่มต้น การเปลี่ยนแปลง และความปั่นป่วน ส่วนเริ่มต้นจะอยู่ระหว่างแคโทดส่วนปลายและจุดตัดของขอบเขตด้านนอกของชั้นความร้อนของส่วนโค้งกับชั้นขอบเขตปั่นป่วนของก๊าซที่ก่อตัวเป็นพลาสมาเย็นบนผนังช่อง ในส่วนนี้ส่วนโค้งไม่มีจังหวะตามขวางที่มีนัยสำคัญและสามารถพิจารณาการไหลในส่วนนั้นได้ ฟลักซ์ความร้อนที่ผนังห้องระบายมีขนาดเล็กและถูกกำหนดโดยการแผ่รังสีจากคอลัมน์ส่วนโค้งเป็นหลัก

ในส่วนการเปลี่ยนผ่าน ชั้นความร้อนของส่วนโค้งจะถูกทำลายและเกิดการผสมก๊าซร้อนและเย็นอย่างเข้มข้น การแกว่งตามขวางของส่วนโค้งปรากฏขึ้น เพิ่มปลายน้ำและนำไปสู่ความจริงที่ว่าความยาวของมันเกินระยะทางที่วัดตามแนวแกนอย่างมีนัยสำคัญ จึงมีความตึงเครียดทางเทคนิค สนามไฟฟ้า(อัตราส่วนของความต่างศักย์ส่วนโค้งต่อระยะนี้) เพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ในคบเพลิงพลาสม่าที่มีความยาวส่วนโค้งที่ปรับได้เอง กระแสไฟฟ้าขัดข้องระหว่างส่วนโค้งกับผนังจะเกิดขึ้นในส่วนการเปลี่ยนผ่าน

ส่วนที่ปั่นป่วนนั้นมีลักษณะเป็นจังหวะที่สำคัญและในกรณีที่ไม่มีการจ่ายก๊าซเพิ่มเติม ความแรงของสนามไฟฟ้าคงที่ซึ่งสูงกว่าความเข้มในส่วนเริ่มต้นหลายเท่า

กระบวนการที่สำคัญอย่างหนึ่งในห้องอาร์คของคบเพลิงพลาสม่าคือการแยก - การพังทลายทางไฟฟ้าระหว่างส่วนโค้งกับผนัง (การแบ่งส่วนขนาดใหญ่) และระหว่างแต่ละส่วนของส่วนโค้งส่วนโค้ง (การแบ่งส่วนขนาดเล็ก) ซึ่งนำไปสู่ข้อจำกัด ความยาวของส่วนโค้ง กำลังของมัน และลักษณะของจังหวะในพารามิเตอร์ของพลาสมาเจ็ท

เพื่อลดการกัดเซาะและเพิ่มอายุการใช้งานของคบเพลิงพลาสม่า จุดอาร์คจะถูกบังคับให้เคลื่อนไปรอบๆ เส้นรอบวงของอิเล็กโทรด โดยการป้อนก๊าซที่ก่อตัวเป็นพลาสมาหรือโซลินอยด์ที่อยู่ในแนวร่วมแกนเข้ากับช่องจ่ายไฟ (รูปที่ 2.1, a-e) ปฏิสัมพันธ์ของสนามนี้กับสนามแม่เหล็กของตัวเองของส่วนรัศมีของส่วนโค้งทำให้เกิดการเกิดขึ้นของแรงที่ทำให้ส่วนโค้งหมุนรอบแกนของช่องระบาย

การจำแนกประเภทของพลาสมาตรอนอาร์กไฟฟ้าขึ้นอยู่กับคุณลักษณะพื้นฐานของการจำแนกประเภท พลาสมาตรอนอาร์คไฟฟ้าประเภทต่อไปนี้สามารถแยกแยะได้:

· ถาวรและ กระแสสลับ;

· ส่วนโค้งเดียวและหลายส่วนโค้ง

· มีส่วนโค้งภายในและภายนอก มีส่วนโค้งเป่าตามยาว (เชิงเส้น) และส่วนโค้งตามขวาง

· ด้วยความยาวส่วนโค้งที่ปรับแนวได้เองและคงที่

· ด้วยแคโทดร้อนและเย็น

คบเพลิงพลาสม่าแต่ละประเภทที่พิจารณาสามารถจำแนกได้ตามลักษณะการออกแบบ ในรูป 2.1 นำเสนอ การออกแบบต่างๆเครื่องกำเนิดอาร์คไฟฟ้าของพลาสมาอุณหภูมิต่ำ

รูปที่.2.1. การออกแบบคบเพลิงพลาสม่าอาร์คไฟฟ้า

a – ห้องเดี่ยวที่มีแคโทดร้อน b – ห้องเดี่ยวที่มีแคโทดเย็นและความยาวส่วนโค้งเฉลี่ยคงที่ c – สองห้อง; d - พร้อมอินเทอร์อิเล็กโทรด d - มีอินเทอร์อิเล็กโทรดที่มีรูพรุน อี – โคแอกเชียล; g – การไหลออกสองทาง; h – มีส่วนโค้งขยาย และ – หลายส่วนโค้ง; k - กระแสสลับพร้อมอิเล็กโทรดแบบแท่ง ล. - วงจรเชิงเส้นกระแสสลับ ม. - กระแสสลับพร้อมหัวฉีดแยก 1 – อิเล็กโทรดก้าน; 2 – หัวฉีด (อิเล็กโทรดแกนสมมาตร); 3 - ไดอะแฟรม; 4, 5 – ฉนวน; 6 – โซลินอยด์; 7 – ส่วนโค้ง; 8 – ก๊าซหลัก 9 – ก๊าซป้องกัน; 10 – พลาสมาเจ็ท; 11 – ส่วน MEV; 12 – MEV ทำจากวัสดุที่มีรูพรุน 13 – วัตถุดิบ; 14 – แหล่งจ่ายไฟ

คบเพลิงพลาสม่าดีซีออกแบบเรียบง่าย เชื่อถือได้ในการใช้งาน และมักใช้ในกระบวนการทางเทคโนโลยีต่างๆ

คบเพลิงพลาสม่าที่มีการจัดเรียงส่วนโค้งภายในใช้ในการผลิตไอพ่นของพลาสมาอุณหภูมิต่ำ ดังนั้นบางครั้งจึงถูกเรียกว่า เจ็ท(รูปที่ 2.1, a-g) ในบางกรณี อิเล็กโทรดตัวใดตัวหนึ่งเป็นวัสดุที่กำลังดำเนินการ อิเล็กโทรดจะถูกแยกออกจากกันเชิงพื้นที่ และส่วนหนึ่งของส่วนโค้งจะอยู่นอกช่องระบาย (รูปที่ 2.1, h) เช่น คบเพลิงพลาสม่าที่มีส่วนโค้งขยายแตกต่างจากอิงค์เจ็ทอย่างเห็นได้ชัด

ขึ้นอยู่กับวัสดุของแคโทดและความเข้มของการทำความเย็น มันสามารถทำงานบนหลักการของการปล่อยความร้อน (แคโทดความร้อน) หรือการปล่อยสนาม (แคโทดเย็น)

เพื่อลดฟังก์ชันการทำงานของอิเล็กตรอน จึงใช้ทังสเตนทอเรียม (เติมทอเรียมออกไซด์) หรือแลนทาเนต (เติมแลนทานัมออกไซด์) เมื่อทำงานกับก๊าซที่ก่อตัวเป็นพลาสมาที่มีฤทธิ์รุนแรง แคโทดเหล่านี้จะต้องถูกเป่าด้วยก๊าซป้องกัน (รูปที่ 2.1, a, d, e) ทรัพยากรของการทำงานอย่างต่อเนื่องของแคโทดทังสเตนทอเรียมที่กระแสสูงถึง 1,000 A ในไฮโดรเจนและไนโตรเจนนั้นมากกว่า 100 ชั่วโมงและในอาร์กอนและฮีเลียม - มากกว่า 200 ชั่วโมง ทังสเตนจำนวนมากเพื่อเพิ่มอายุการใช้งานของคบเพลิงพลาสม่าที่มีแคโทดความร้อน แท่งจะถูกบัดกรีตามแนวเส้นรอบวงของถังทองแดงที่ระบายความร้อนด้วยน้ำซึ่งมีแกนตั้งฉากหรือขนานกับแกนของช่องระบาย หลังจากที่แคโทดตัวใดตัวหนึ่งหมดอายุการใช้งานที่กำหนด ดรัมจะถูกหมุนเพื่อติดตั้งแท่งใหม่ตามแนวแกนของช่อง แคโทดแบบหลายตำแหน่งดังกล่าวสามารถยืดอายุการใช้งานของแคโทดได้อย่างมาก

เมื่อคบเพลิงพลาสม่าทำงานในสื่อออกซิไดซ์ที่มีออกซิเจน โดยเป่าแคโทดร้อน ก๊าซเฉื่อยไม่จำเป็นต้องใช้. มักใช้แคโทดเทอร์โมเคมีที่ทำจากเซอร์โคเนียมหรือแฮฟเนียม ฟิล์มออกไซด์จะเกิดขึ้นบนพื้นผิวของวัสดุเหล่านี้ ซึ่งค่อนข้างเป็นสื่อกระแสไฟฟ้า อุณหภูมิสูงและในขณะเดียวกันก็ปกป้องโลหะจากการเกิดออกซิเดชันเพิ่มเติม การกัดเซาะของเซอร์โคเนียมแคโทดคือ ~10 -11 กก./C

แคโทดเย็นดำเนินการในรูปแบบของถ้วยทองแดงระบายความร้อนด้วยน้ำเป็นหลัก (รูปที่ 2.1, b) หรือบุชชิ่งทองแดง (รูปที่ 2.1, c) ในกรณีส่วนใหญ่ แอโนดของพลาสมาตรอนอาร์คไฟฟ้ายังเป็นหัวฉีดระบายความร้อนด้วยน้ำทองแดง (บุชชิ่ง) การกัดเซาะของทองแดงแคโทดมักจะสูงกว่าการกัดเซาะของขั้วบวก 2-3 เท่าและมีค่า (0.8-1) 10 -9 กก./C ที่กระแสสูงถึง 1.2 kA

คบเพลิงพลาสม่าที่มีส่วนโค้งเป่าตามยาว(รูปที่ 2.1, a-e, g) บางครั้งเรียกว่า เชิงเส้นตามหลักการจ่ายก๊าซแบ่งออกเป็นห้องเดี่ยว - ด้วยการแนะนำก๊าซที่ขึ้นรูปพลาสมาผ่านทางเดียว ห้องแก๊ส(รูปที่ 2.1, a, b), สองห้อง (รูปที่ 2.1, c) และมีส่วนแทรกระหว่างอิเล็กโทรด (รูปที่ 2.1, d, e) การรักษาเสถียรภาพของส่วนโค้งบนแกนของห้องระบายในคบเพลิงพลาสมาห้องเดี่ยวและห้องคู่จะดำเนินการโดยใช้การไหลของก๊าซหมุนวน อิเล็กโทรดเอาท์พุต (ส่วนใหญ่มักจะเป็นแอโนด) ทำจากทองแดง เหล็กที่ไม่ใช่แม่เหล็ก หรือโลหะผสมต่างๆ ที่ทำจากวัสดุทนไฟ (เช่น ทังสเตน-ทองแดง)

สนามแม่เหล็กของโซลินอยด์ช่วยให้จุดส่วนโค้งเคลื่อนที่ไปตามพื้นผิวของอิเล็กโทรด และในพลาสมาตรอนที่มีแคโทดรูปแก้ว (รูปที่ 2.1, b) ยังช่วยป้องกันไม่ให้ส่วนโค้งผูกติดกับปลายกระจกอีกด้วย

คบเพลิงพลาสม่าแบบห้องเดี่ยวและสองห้องที่มีช่องทรงกระบอกของอิเล็กโทรดเอาท์พุต (รูปที่ 2.1, a, c) เป็นตัวกำเนิด ด้วยความยาวส่วนโค้งที่ปรับได้เองขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์การไหลของก๊าซและการปล่อย หากอิเล็กโทรดเอาท์พุตมีการขยายตัวอย่างรวดเร็ว (รูปที่ 2.1, b) จะมีการสร้างเงื่อนไขสำหรับการแบ่งส่วนโค้งพิเศษด้านหลังสเต็ปในการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ที่หลากหลายเนื่องจากการไหลที่แยกจากกันในบริเวณนี้ พลาสม่าตรอนดังกล่าวช่วยให้คุณสามารถกำหนดความยาวส่วนโค้งซึ่งน้อยกว่าความยาวในการจัดตำแหน่งได้เอง

ที่ตายตัว ความยาวเฉลี่ยส่วนโค้งสามารถรับได้โดยใช้พลาสมาตรอนที่มีส่วนแทรกระหว่างอิเล็กโทรด (MEI) ซึ่งเกินการจัดตำแหน่งตัวเอง เม็ดมีดมีฉนวนไฟฟ้าจากกันและจากอิเล็กโทรด การฉีดแก๊สเข้าไปในช่องระบายสามารถทำได้โดยแยกจากกัน (รูปที่ 2.1, d) หรือผ่าน MEV ที่มีรูพรุน (รูปที่ 2.1, e) คบเพลิงพลาสม่าที่มีส่วนแทรกแบบอินเตอร์อิเล็กทรอนิกส์มีประสิทธิภาพค่อนข้างสูง (โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อก๊าซถูกฉีดผ่านผนังที่มีรูพรุน) และทำให้การเพิ่มกำลังค่อนข้างง่ายโดยการเพิ่มจำนวน MEV

ขนาดพลาสมาตรอนที่มี MEV มีขนาดเล็ก ดังนั้น เครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาด 1,500 กิโลวัตต์ ซึ่งออกแบบมาเพื่อให้ความร้อนกับอากาศ ไนโตรเจน ไฮโดรเจน และส่วนผสมของไฮโดรเจนและมีเทน มีความยาว 0.8 ม. และน้ำหนัก 40 กก. ปริมาณการใช้ไฮโดรเจนอยู่ที่ 6-10 กรัมต่อวินาที ไนโตรเจนและอากาศอยู่ที่ 60 กรัมต่อวินาที อุณหภูมิมวลเฉลี่ยสูงสุดของไฮโดรเจนถึง 3,500 K ไนโตรเจนและอากาศ - 6,000 K ประสิทธิภาพเชิงความร้อนคือ 0.75-0.85 กระแสสูงสุด - 800 A การใช้น้ำเพื่อทำความเย็น - 2 กิโลกรัม/วินาที อายุการใช้งานของแคโทด - 100 ชั่วโมง แอโนด - 300 ชั่วโมง

พลาสมาตรอนที่มีกำลังสูงถึง 5,000 kW พร้อม MEV ที่มีรูพรุนได้รับการพัฒนาความยาวสูงสุด 1.5 ม. เส้นผ่านศูนย์กลางของอิเล็กโทรดเอาท์พุตสูงถึง 80 มม. และน้ำหนักสูงสุด 100 กก. อุณหภูมิมวลเฉลี่ยสูงสุดของไฮโดรเจนคือ 4,500 K ไนโตรเจนและอากาศ - 6,000 K ประสิทธิภาพเชิงความร้อนคือ 0.75-0.85 กระแสสูงสุด - 1,000 A การไหลของน้ำ - สูงถึง 12 กิโลกรัม / วินาที แรงดันน้ำ - สูงถึง 1 MPa

เครื่องทำความร้อนอาร์คไฟฟ้าสามารถจัดเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเชิงเส้นได้ การหมดอายุแบบสองทาง(รูปที่ 2.1, ก.) อย่างไรก็ตามพลาสมาตรอนเหล่านี้ไม่ค่อยได้ใช้ในกระบวนการทางเทคโนโลยีเนื่องจากมีความแตกต่างกัน ความต้านทานทางอากาศพลศาสตร์เครื่องปฏิกรณ์เชื่อมต่อกับอิเล็กโทรดเอาท์พุต พารามิเตอร์ของไอพ่นพลาสมาจะแตกต่างออกไป

เครื่องกำเนิดพลาสม่าที่มีส่วนโค้งเป่าตามขวางส่วนใหญ่มักใช้ในรูปแบบของคบเพลิงพลาสมาโคแอกเซียล (รูปที่ 2.1, e) หรือ คบเพลิงพลาสม่าพร้อมส่วนโค้งระยะไกล(รูปที่ 2.1,ซ). ในคบเพลิงพลาสม่าโคแอกเชียล ส่วนโค้งจะเคลื่อนที่ภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กภายนอกในช่องว่างที่เกิดจากอิเล็กโทรด เนื่องจากพื้นที่ผิวของอิเล็กโทรดมีขนาดใหญ่ อายุการใช้งานของคบเพลิงพลาสม่าจึงค่อนข้างสูง เส้นผ่านศูนย์กลางของช่องระบายในกรณีนี้มีขนาดใหญ่ และความเร็วของพลาสมาเจ็ตต่ำ หากติดตั้งหัวฉีดเพื่อสร้างกระแสพลาสมา ประสิทธิภาพของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะลดลง

ส่วนโค้งภายในที่ถูกเป่าตามขวางสามารถทำได้โดยใช้อิเล็กโทรดแบบทอรอยด์หรือแบบแท่งสองตัวที่อยู่ภายในห้องปล่อย

การเพิ่มกำลังของการติดตั้งพลาสมาเคมีสามารถทำได้โดยการเพิ่มกำลังของส่วนโค้งไฟฟ้าในพลาสมาตรอน (เช่น กระแสและแรงดันไฟฟ้า) การติดตั้งพลาสมาตรอนหลายตัวบนเครื่องปฏิกรณ์เครื่องเดียว หรือสร้างพลาสมาตรอนที่มีส่วนโค้งหลายส่วนในช่องระบายออก , ขับเคลื่อนจากแหล่งต่างๆ (รูปที่ 2.1, i) .

คบเพลิงพลาสม่าเอซีความถี่อุตสาหกรรมมีข้อได้เปรียบที่สำคัญเมื่อเทียบกับ DC plasmatrons: ประสิทธิภาพสูงของวงจรจ่ายไฟ, ไม่มีวงจรเรียงกระแสและความสามารถในการควบคุมกระแสไฟในการทำงานได้อย่างราบรื่น อย่างไรก็ตามเนื่องจากเมื่อขั้วของอิเล็กโทรดเปลี่ยนแปลงและแรงดันไฟฟ้าผ่านศูนย์การคายประจุจะดับลงจึงจำเป็น มาตรการพิเศษเพื่อให้แน่ใจว่าการเผาไหม้ส่วนโค้ง AC มีเสถียรภาพ

ตามวิธีการรักษาเสถียรภาพของส่วนโค้งไฟฟ้า AC plasmatrons สามประเภทสามารถแยกแยะได้: ด้วยการรักษาเสถียรภาพของส่วนโค้งโดยอิเล็กโทรดพร้อมดนตรีประกอบความถี่สูงและรวมกัน (โดยใช้กระแสตรง)

พบการใช้งานที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในอุตสาหกรรม คบเพลิงพลาสม่าพร้อมอิเล็กโทรดแบบแท่ง(รูปที่ 2.1, j) ทำจากวัสดุทนไฟ (ส่วนใหญ่มักเป็นกราไฟท์) เมื่อใช้กระแสไฟสามเฟส อินพุทวงสัมผัสของก๊าซที่ขึ้นรูปพลาสมา และการจัดเรียงอิเล็กโทรดภายในห้องปล่อยก๊าซที่ค่อนข้างใกล้ ชั้นก๊าซที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าจะถูกรักษาไว้อย่างต่อเนื่อง เพื่อให้มั่นใจว่าไฟฉายพลาสม่าจะทำงานได้อย่างเสถียรเมื่อเปลี่ยนขั้ว

มีการเสนอการออกแบบพลาสมาตรอนอาร์กไฟฟ้าที่มีอิเล็กโทรดกระจายไปตามความยาวของช่องอาร์ค (รูปที่ 2.1, l) จุดร่วมของหม้อแปลงไฟฟ้าเชื่อมต่อกับอิเล็กโทรดแบบแท่ง และขั้วเฟสเชื่อมต่อกับอิเล็กโทรดแบบท่อ การเปิดสวิตช์พลาสมาตรอนแบบสามเฟสที่มีอิเล็กโทรดแบบท่อสามอันจะดำเนินการในทำนองเดียวกัน ข้อเสียเปรียบหลักของคบเพลิงพลาสม่าดังกล่าวคือการเต้นของพารามิเตอร์พลาสม่าเจ็ทขนาดใหญ่เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงความยาวส่วนโค้งเมื่อเปลี่ยนขั้วของอิเล็กโทรดวงแหวน

คบเพลิงพลาสม่าพร้อมอิเล็กโทรดแยก(รูปที่ 2.1, l) ตามวงจรจ่ายไฟจะคล้ายกับที่อธิบายไว้ข้างต้น แต่มีความเสถียรมากกว่า ต่างจากคบเพลิงพลาสม่ารุ่นก่อนๆ เนื่องจากทำให้ยากต่อการใช้โซลินอยด์เพื่อเคลื่อนจุดอาร์คไปตามพื้นผิวอิเล็กโทรดอย่างรวดเร็ว ซึ่งจะทำให้อายุการใช้งานสั้นลง

ในคบเพลิงพลาสม่าที่มีความถี่สูงการเผาไหม้ส่วนโค้งที่เสถียรของกระแสสลับของความถี่อุตสาหกรรมทำได้สำเร็จ การเชื่อมต่อแบบขนานไปยังอิเล็กโทรดของเครื่องกำเนิด HF ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงการจุดระเบิดที่พื้นผิวที่มั่นคงของส่วนโค้งกำลัง ข้อเสียของไฟฉายพลาสม่าคือจำเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายพลังงาน RF เพิ่มเติม (แม้ว่าจะใช้พลังงานต่ำ) และควบคุม

ใน เมื่อเร็วๆ นี้มีการใช้งานเพิ่มมากขึ้น คบเพลิงพลาสม่าชนิดรวม , โดยที่ไฟฟ้ากระแสสลับให้พลังงานหลัก และกระแสตรงใช้เฉพาะสำหรับการสร้างพลาสมาเจ็ตที่อยู่กับที่เท่านั้น พลังงานต่ำปกป้องการปล่อยหลักจากการสูญพันธุ์ คบเพลิงพลาสม่าดังกล่าวสามารถทำงานได้อย่างเสถียร ช่วงกว้างการเปลี่ยนแปลงของกระแสและการไหลของก๊าซ ตัวอย่างของเครื่องกำเนิดอาร์กไฟฟ้าดังกล่าวอาจเป็นการออกแบบที่แสดงในรูปที่ 2.1, h หากแหล่งจ่ายไฟกระแสสลับเชื่อมต่อกับองค์ประกอบ 1 และ 3 คบเพลิงพลาสมากระแสสามเฟสที่รวมกันได้รับการออกแบบในลักษณะเดียวกัน ในบางกรณีทั้งแหล่งจ่ายกระแสสลับและกระแสตรงจะเชื่อมต่อกับขั้วไฟฟ้าเอาท์พุตซึ่งทำให้สามารถยืดอายุการใช้งานได้ อีกตัวอย่างหนึ่งของคบเพลิงพลาสม่าแบบรวมคือการออกแบบที่แสดงในรูปที่ 2.1 ซึ่งแหล่งที่สอง 14 ซึ่งเชื่อมต่อกับอิเล็กโทรดแบบท่อสองตัวจะถูกแทนที่ด้วยแหล่งจ่ายไฟกระแสสลับ

คบเพลิงพลาสม่าความถี่สูง

ตามที่ระบุไว้ข้างต้น การปล่อยความถี่สูง (และตามด้วยพลาสมาตรอน) อาจเป็นอิเล็กโทรด (โคโรนา, คบเพลิง) และอิเล็กโทรด (HFI - การเหนี่ยวนำความถี่สูง, HF - ตัวเก็บประจุความถี่สูง, ไมโครเวฟ - ไมโครเวฟ) ข้อได้เปรียบหลักของพลาสมาตรอนแบบไม่มีขั้วไฟฟ้าเหนืออิเล็กโทรด (รวมถึงอาร์คไฟฟ้าด้วย) มีดังนี้:

อายุการใช้งานสูง (พันชั่วโมง);

ไม่มีการปนเปื้อนของวัสดุที่ผลิตในเครื่องปฏิกรณ์พลาสมาเคมีด้วยผลิตภัณฑ์การกัดเซาะของอิเล็กโทรด

ความสามารถในการทำงานกับออกซิเจนบริสุทธิ์และก๊าซที่ก่อตัวเป็นพลาสมาที่มีฤทธิ์รุนแรงอื่นๆ

ถึงข้อเสีย พลาสม่าตรอนความถี่สูงควรนำมาประกอบกับประสิทธิภาพการติดตั้งโดยรวมที่ต่ำและความยากลำบากในการสร้างการติดตั้งที่มีกำลังสูง ดังนั้น กำลังของ HF พลาสมาตรอนคือ ~0.5 MW (และสูงถึง 1 MW) กำลังของไมโครเวฟคือ ~ 0.1 MW และมีประสิทธิภาพไม่เกิน 0.6

คำว่า "ไมโครเวฟพลาสมา" เป็นการรวมการก่อตัวของพลาสมาที่ได้จากอุปกรณ์ไมโครเวฟต่างๆ (พลาสมาตรอน) ปัจจุบันมีการพัฒนาอุปกรณ์ไมโครเวฟจำนวนมากเพื่อผลิตพลาสมาและคุณสมบัติของอุปกรณ์หลังนั้นขึ้นอยู่กับวิธีการผลิตอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ อุปกรณ์เหล่านี้จะกำหนดโครงสร้างของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ประสิทธิภาพการใช้พลังงานของอุปกรณ์ บรอดแบนด์ การพึ่งพาคุณสมบัติของพลาสมากับความถี่ และระดับพลังงานขั้นต่ำและสูงสุด ดังนั้น หากจำเป็นต้องวิเคราะห์พลาสมาดังกล่าว การพิจารณาระบบปล่อยก๊าซไมโครเวฟที่เป็นตัวแทนของพลาสมาในอุปกรณ์ปล่อยก๊าซเฉพาะจะเหมาะสมกว่า

การปล่อยไมโครเวฟ(การปล่อยคลื่นไมโครเวฟ) มักเรียกว่าการปล่อยประจุที่เกิดจากการใช้ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่เกิน 300 MHz ความถี่ที่อนุญาตสำหรับการใช้งานทางอุตสาหกรรม การแพทย์ และวิทยาศาสตร์คือ 460, 915, 2450, 5800, 22125 MHz ความถี่ที่ใช้บ่อยที่สุดคือ 2450 MHz

การปล่อยคลื่นไมโครเวฟเกิดขึ้นอย่างมากในบรรดาเครื่องกำเนิดพลาสมาอื่นๆ คุณสมบัติของการปล่อยดังกล่าวและพลาสมาที่เกิดขึ้นจะได้รับการพิจารณาในทุกด้านที่เกี่ยวข้องกับฟิสิกส์ของพลาสมา เคมีของพลาสมา และเทคโนโลยีพลาสมา

วิธีการผลิตและเทคนิคที่ใช้ในการผลิตพลาสมาไมโครเวฟนั้นสอดคล้องกับช่วงไมโครเวฟและแตกต่างจากที่ใช้กันมาก ความถี่ต่ำ. พลาสมาสามารถสร้างได้ที่ความดันตั้งแต่ 1.33.10 -2 Pa จนถึงความดันบรรยากาศในโหมดพัลซิ่งและต่อเนื่อง โดยกำลังเฉลี่ยที่ใช้อยู่ในช่วงตั้งแต่ไม่กี่วัตต์ไปจนถึงหลายร้อยกิโลวัตต์

องค์ประกอบหลักของการปล่อยคลื่นไมโครเวฟคืออุปกรณ์ที่ช่วยให้สามารถนำพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าเข้าสู่ปริมาตรการปล่อย มีกลุ่มประมาณ 10 กลุ่มที่สามารถแบ่งการออกแบบไมโครเวฟทั้งหมดได้ตามเงื่อนไข

ข้อดีหลักของการปล่อยคลื่นไมโครเวฟคือ:

· ง่ายต่อการรับพลาสมาด้วยการป้อนพลังงานจำเพาะสูง (> 1 W/cm3)

· ง่ายต่อการรับพลาสมาด้วยอินพุตพลังงานต่ำ (<< 1Вт/см 3).

· แรงดันใช้งานที่หลากหลาย (ตั้งแต่ 1.33.10 -2 Pa ถึงแรงดันที่เกิน ความดันบรรยากาศ)

· ความเป็นไปได้ในการสร้างทั้งพลาสมากึ่งสมดุลและพลาสมาที่ไม่มีความสมดุลอย่างมีนัยสำคัญ

· ควบคุมโครงสร้างภายในของการคายประจุได้ง่ายโดยการเปลี่ยนคุณลักษณะทางไฟฟ้าไดนามิกของอุปกรณ์เพื่อนำพลังงานไมโครเวฟเข้าสู่พลาสมา

· ความเป็นไปได้ในการสร้างพลาสมาในระบบไร้ขั้วไฟฟ้าและอิเล็กโทรด (ในกรณีหลังนี้ ไม่มีการปนเปื้อนในปริมาตรและตัวอย่างด้วยผลิตภัณฑ์การกัดเซาะของอิเล็กโทรด)

· ความเป็นไปได้ในการสร้างพลาสมาในปริมาณน้อยและมาก รวมถึงพื้นที่ว่าง (ชั้นบรรยากาศของโลก)

· ความเป็นไปได้ในการประมวลผลพื้นผิวขนาดใหญ่โดยการสแกนพื้นที่การก่อตัวของพลาสมาขนาดเล็ก

· ความเป็นไปได้ของอิทธิพลรวมของพลาสมาและสนามแม่เหล็กไฟฟ้าบนวัตถุในพลาสมา เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการ

· กลุ่มผลิตภัณฑ์เครื่องกำเนิดพลาสมาไมโครเวฟที่มีประสิทธิภาพหลากหลายตระกูลที่พัฒนาแล้ว ช่วยให้คุณสามารถเลือกการออกแบบสำหรับการใช้งานใดๆ ได้

วิทยาศาสตร์รู้แน่ว่า ยิ่งไอน้ำร้อนมากเท่าใด การเปลี่ยนความร้อนให้เป็นงานก็จะยิ่งทำกำไรได้มากขึ้นเท่านั้น หากในโรงไฟฟ้าสมัยใหม่ทั่วไป อุณหภูมิไอน้ำเพิ่มขึ้นเป็น 1,000-1500° ประสิทธิภาพจะเพิ่มขึ้นหนึ่งเท่าครึ่งโดยอัตโนมัติ แต่ปัญหาคือไม่มีทางทำเช่นนี้ได้ เพราะความร้อนที่เลวร้ายเช่นนี้จะทำลายกังหันอย่างรวดเร็ว

ซึ่งหมายความว่า นักวิทยาศาสตร์ให้เหตุผลว่า เราต้องพยายามทำโดยไม่ต้องใช้กังหันเลย มีความจำเป็นต้องสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่จะแปลงพลังงานของกระแสก๊าซร้อนเป็นกระแสไฟฟ้า! และพวกเขาก็สร้างมันขึ้นมา วิทยาศาสตร์ที่กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วของแมกนีโตไฮโดรไดนามิกส์ ซึ่งศึกษาการเคลื่อนที่ของของเหลวที่นำกระแสไฟฟ้าในสนามแม่เหล็ก ช่วยสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลาสมา

พบว่าของเหลวของตัวนำที่วางอยู่ในสนามแม่เหล็กไม่มีพฤติกรรมแตกต่างจากตัวนำที่เป็นของแข็ง เช่น โลหะ แต่เรารู้ดีว่าจะเกิดอะไรขึ้นในตัวนำโลหะหากมันถูกเคลื่อนที่ระหว่างขั้วของแม่เหล็ก: กระแสไฟฟ้าจะถูกเหนี่ยวนำ (เหนี่ยวนำ) ในนั้น ซึ่งหมายความว่ากระแสจะปรากฏในกระแสของเหลวหากกระแสนี้ตัดผ่านสนามแม่เหล็ก

อย่างไรก็ตาม ยังไม่สามารถสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีตัวนำของเหลวได้ เครื่องบินไอพ่นเหลวจะต้องถูกเร่งความเร็วด้วยความเร็วสูงมาก และต้องใช้พลังงานจำนวนมหาศาล ซึ่งส่วนใหญ่สูญเสียไปในตัวเครื่องบินไอพ่นเนื่องจากความปั่นป่วน ตอนนั้นเองที่ความคิดเกิดขึ้น: เราไม่ควรเปลี่ยนของเหลวเป็นแก๊สหรือ? ท้ายที่สุดแล้ว เราสามารถส่งความเร็วอันมหาศาลให้กับไอพ่นแก๊สได้มานานแล้ว เพียงจำไว้ว่าเครื่องยนต์ไอพ่นนั้น แต่ความคิดนี้จะต้องถูกทิ้งทันที: ไม่มีก๊าซใดที่นำกระแสไฟฟ้าได้

ดูเหมือนทางตันโดยสิ้นเชิง ตัวนำแข็งไม่สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงได้ ของเหลวไม่เร่งความเร็วสูง ก๊าซไม่ใช่ตัวนำเลย แต่…

เราคุ้นเคยกับการคิดว่าสสารมีอยู่ได้เพียงสามสถานะเท่านั้น คือ ของแข็ง ของเหลว และก๊าซ และท้ายที่สุดมันก็เกิดขึ้นในสถานะที่สี่เช่นกัน - พลาสมา ดังที่ทราบ ดวงอาทิตย์และดวงดาวส่วนใหญ่ประกอบด้วยพลาสมา นี่ไง - เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลาสม่า!

พลาสมาเป็นก๊าซแต่แตกตัวเป็นไอออน

ในบรรดาโมเลกุลนั้นมีไอออนที่มีประจุอยู่ เช่น "ชิ้นส่วน" ของอะตอมที่มีวงโคจรอิเล็กตรอนแตก นอกจากนี้ยังมีอิเล็กตรอนอิสระ ไอออนและอิเล็กตรอนเป็นพาหะของประจุไฟฟ้า ซึ่งหมายความว่าพลาสมาเป็นสื่อกระแสไฟฟ้า

แต่เพื่อให้ได้พลาสมา จำเป็นต้องให้ความร้อนแก่แก๊สให้เข้มข้นยิ่งขึ้น เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น โมเลกุลของก๊าซจะเคลื่อนที่เร็วขึ้นและเร็วขึ้น และมักจะชนกันอย่างรุนแรง มาถึงช่วงที่โมเลกุลค่อยๆแตกตัวออกเป็นอะตอม แต่แก๊สยังไม่นำกระแส มาอุ่นเครื่องกันต่อ!

เทอร์โมมิเตอร์แสดงอุณหภูมิ 4000° อะตอมได้รับพลังงานสูง ความเร็วของพวกมันมหาศาล และการชนบางครั้งจบลงแบบ "หายนะ": เปลือกอิเล็กตรอนของอะตอมถูกรบกวน นี่คือสิ่งที่เราต้องการ - ขณะนี้มีไอออนและอิเล็กตรอนในก๊าซ - พลาสมาได้ปรากฏขึ้นแล้ว

การทำความร้อนแก๊สให้สูงถึง 4000° ไม่ใช่เรื่องง่าย ถ่านหิน น้ำมัน และก๊าซธรรมชาติประเภทที่ดีที่สุดจะทำให้อุณหภูมิการเผาไหม้ต่ำกว่ามาก ฉันควรทำอย่างไรดี?

นักวิทยาศาสตร์ก็สามารถเอาชนะความยากลำบากนี้ได้เช่นกัน โพแทสเซียมซึ่งเป็นโลหะอัลคาไลราคาถูกและแพร่หลายได้เข้ามาช่วยเหลือ ปรากฎว่าเมื่อมีโพแทสเซียม ไอออนไนซ์ของก๊าซหลายชนิดเริ่มต้นเร็วกว่ามาก ทันทีที่คุณเติมโพแทสเซียมเพียงหนึ่งเปอร์เซ็นต์ลงในก๊าซไอเสียธรรมดาซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ถ่านหินและน้ำมัน ไอออไนเซชันในพวกมันเริ่มต้นที่ 3,000 °และต่ำกว่าเล็กน้อย

จากเตาเผาที่เกิดก๊าซร้อน พวกมันจะถูกเปลี่ยนเส้นทางไปยังท่อ โดยมีการจ่ายโปแตช - โพแทสเซียมคาร์บอเนตเป็นกระแสบาง ๆ อย่างต่อเนื่อง เกิดไอออไนเซชันที่อ่อนแอแต่ยังคงเพียงพอ จากนั้นท่อจะขยายออกอย่างราบรื่นจนกลายเป็นหัวฉีด

คุณสมบัติของหัวฉีดที่กำลังขยายตัวนั้นเมื่อเคลื่อนที่ผ่านก๊าซจะมีความเร็วสูงและสูญเสียแรงดัน ความเร็วของก๊าซที่ออกมาจากหัวฉีดสามารถแข่งขันกับความเร็วของเครื่องบินสมัยใหม่ได้ ซึ่งสูงถึง 3,200 กม./ชม.

กระแสพลาสมาร้อนพุ่งเข้าสู่ช่องทางหลักของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ผนังไม่ได้ทำจากโลหะ แต่เป็นควอตซ์หรือเซรามิกทนไฟ ขั้วแม่เหล็กแรงสูงเชื่อมต่อกับผนังด้านนอก ภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็ก แรงเคลื่อนไฟฟ้าจะเกิดขึ้นในพลาสมา เช่นเดียวกับในตัวนำใดๆ

ตอนนี้เราต้องการตามที่ช่างไฟฟ้าพูดเพื่อ "ถอด" กระแสไฟฟ้าและนำไปให้ผู้บริโภค ในการทำเช่นนี้จะมีการนำอิเล็กโทรดสองตัวเข้าไปในช่องของเครื่องกำเนิดพลาสมาซึ่งแน่นอนว่าไม่ใช่โลหะซึ่งส่วนใหญ่มักเป็นกราไฟท์ หากปิดโดยวงจรภายนอก กระแสตรงจะปรากฏในวงจร

ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลาสมาขนาดเล็กที่สร้างขึ้นแล้วในประเทศต่าง ๆ ประสิทธิภาพสูงถึง 50% (ประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนไม่เกิน 35-37%) ตามทฤษฎีแล้ว คุณจะได้รับ 65% และมากกว่านั้นอีก นักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานเกี่ยวกับเครื่องกำเนิดพลาสมาประสบปัญหามากมายเกี่ยวกับการเลือกใช้วัสดุและอายุการใช้งานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น (ตัวอย่างปัจจุบันใช้งานได้เพียงไม่กี่นาทีเท่านั้น)

เกือบทุกคนที่สนใจเรื่องพลังงานเคยได้ยินเกี่ยวกับโอกาสของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า MHD แต่มีน้อยคนที่รู้ว่าเครื่องปั่นไฟเหล่านี้มีสถานะที่น่าหวังมานานกว่า 50 ปี ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับเครื่องกำเนิดพลาสมา MHD ได้อธิบายไว้ในบทความ

เรื่องราวเกี่ยวกับพลาสมาหรือ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแมกนีโตไฮโดรไดนามิก (MHD)คล้ายกับสถานการณ์อย่างน่าประหลาดใจด้วย ดูเหมือนว่าเพียงขั้นตอนเดียวหรือความพยายามเพียงเล็กน้อย การแปลงความร้อนโดยตรงเป็นพลังงานไฟฟ้าจะกลายเป็นความจริงทั่วไป แต่ปัญหาอีกประการหนึ่งกลับผลักดันความเป็นจริงนี้กลับคืนมาอย่างไม่มีกำหนด

ก่อนอื่นเกี่ยวกับคำศัพท์ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลาสม่าเป็นเครื่องกำเนิด MHD ประเภทหนึ่ง และในทางกลับกันได้ชื่อมาจากผลของการปรากฏตัวของกระแสไฟฟ้าเมื่อของเหลวที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า (อิเล็กโทรไลต์) เคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็ก ปรากฏการณ์เหล่านี้ได้รับการอธิบายและศึกษาในสาขาฟิสิกส์สาขาใดสาขาหนึ่ง - แมกนีโตไฮโดรไดนามิกส์. นี่คือที่มาของชื่อเครื่องปั่นไฟ

ในอดีต การทดลองครั้งแรกในการสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดำเนินการโดยใช้อิเล็กโทรไลต์ แต่ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าเป็นการยากมากที่จะเร่งการไหลของอิเล็กโทรไลต์ให้เป็นความเร็วเหนือเสียง และหากปราศจากสิ่งนี้ ประสิทธิภาพ (ประสิทธิภาพ) ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะต่ำมาก

มีการศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับการไหลของก๊าซไอออไนซ์ความเร็วสูงหรือพลาสมา ดังนั้นวันนี้จะพูดถึงโอกาสในการใช้งาน เครื่องกำเนิดไฟฟ้า MHDคุณต้องจำไว้ว่าเรากำลังพูดถึงความหลากหลายของพลาสมาโดยเฉพาะ

ในทางกายภาพ ผลของการปรากฏตัวของความต่างศักย์และกระแสไฟฟ้าเมื่อประจุเคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็กจะคล้ายกัน ผู้ที่เคยทำงานร่วมกับเซ็นเซอร์ Hall จะทราบดีว่าเมื่อกระแสไหลผ่านเซมิคอนดักเตอร์ที่วางอยู่ในสนามแม่เหล็ก ความต่างศักย์จะปรากฏบนแผ่นคริสตัลที่ตั้งฉากกับเส้นสนามแม่เหล็ก เฉพาะในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า MHD เท่านั้นแทนที่จะเป็นกระแสของเหลวทำงานที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าจะถูกส่งผ่าน

พลังของเครื่องกำเนิด MHD ขึ้นอยู่กับค่าการนำไฟฟ้าของสารที่ผ่านช่องทางของมันโดยตรง กำลังสองของความเร็ว และความแรงของสนามแม่เหล็กกำลังสอง จากความสัมพันธ์เหล่านี้ เห็นได้ชัดเจนว่ายิ่งค่าการนำไฟฟ้า อุณหภูมิ และความแรงของสนามไฟฟ้าสูงเท่าใด พลังงานที่ใช้ก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น

การศึกษาทางทฤษฎีทั้งหมดเกี่ยวกับการแปลงความร้อนเป็นไฟฟ้าในทางปฏิบัติได้ดำเนินการย้อนกลับไปในช่วงทศวรรษที่ 50 ของศตวรรษที่ผ่านมา และอีกหนึ่งทศวรรษต่อมา โรงงานนำร่อง "Mark-V" ก็ปรากฏตัวในสหรัฐอเมริกาด้วยกำลังการผลิต 32 เมกะวัตต์ และ "U-25" ในสหภาพโซเวียตด้วยกำลังการผลิต 25 เมกะวัตต์ ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา ได้มีการทดสอบการออกแบบต่างๆ และโหมดการทำงานที่มีประสิทธิภาพของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า รวมถึงการทดสอบสารทำงานและวัสดุโครงสร้างประเภทต่างๆ แต่เครื่องกำเนิดพลาสมาไม่เคยมีการใช้งานทางอุตสาหกรรมอย่างแพร่หลาย

วันนี้เรามีอะไรบ้าง? ในอีกด้านหนึ่ง หน่วยพลังงานรวมที่มีเครื่องกำเนิดไฟฟ้า MHD ขนาด 300 เมกะวัตต์ได้ดำเนินการแล้วที่โรงไฟฟ้าเขตรัฐ Ryazan ประสิทธิภาพของเครื่องกำเนิดไฟฟ้านั้นเกิน 45% ในขณะที่ประสิทธิภาพของสถานีระบายความร้อนทั่วไปนั้นแทบจะไม่ถึง 35% เครื่องกำเนิดไฟฟ้าใช้พลาสมาที่มีอุณหภูมิ 2,800 องศา ที่ได้มาจากการเผาไหม้ของก๊าซธรรมชาติและ

ดูเหมือนว่าพลังงานพลาสมาจะกลายเป็นความจริงแล้ว แต่เครื่องกำเนิดไฟฟ้า MHD ที่คล้ายกันในโลกสามารถนับได้ด้วยมือเดียวและถูกสร้างขึ้นในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ผ่านมา

เหตุผลแรกนั้นชัดเจน: เครื่องกำเนิดไฟฟ้าต้องใช้วัสดุก่อสร้างที่ทนความร้อนในการทำงาน วัสดุบางชนิดได้รับการพัฒนาโดยเป็นส่วนหนึ่งของโปรแกรมเทอร์โมนิวเคลียร์ฟิวชัน บางชนิดใช้ในวิทยาศาสตร์จรวดและจัดประเภทไว้ ไม่ว่าในกรณีใด วัสดุเหล่านี้มีราคาแพงมาก

อีกเหตุผลหนึ่งคือวิธีการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า MHD: ผลิตไฟฟ้ากระแสตรงโดยเฉพาะ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้อินเวอร์เตอร์ที่ทรงพลังและประหยัด แม้กระทั่งทุกวันนี้ แม้ว่าเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์จะประสบความสำเร็จ แต่ปัญหาดังกล่าวยังไม่ได้รับการแก้ไขอย่างเต็มที่ และหากไม่มีสิ่งนี้ ก็เป็นไปไม่ได้ที่จะถ่ายโอนพลังมหาศาลให้กับผู้บริโภค

ปัญหาในการสร้างสนามแม่เหล็กแรงสูงยังไม่ได้รับการแก้ไขอย่างสมบูรณ์ แม้แต่การใช้แม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดก็ไม่สามารถแก้ปัญหาได้ วัสดุตัวนำยิ่งยวดที่รู้จักทั้งหมดมีความแรงของสนามแม่เหล็กวิกฤต ซึ่งเกินกว่านั้นความเป็นตัวนำยิ่งยวดก็หายไปเลย

เราคงเดาได้แค่ว่าจะเกิดอะไรขึ้นในระหว่างการเปลี่ยนผ่านอย่างกะทันหันสู่สถานะปกติของตัวนำ ซึ่งความหนาแน่นกระแสเกิน 1,000 A/mm2 การระเบิดของขดลวดใกล้กับพลาสมาที่ให้ความร้อนเกือบ 3,000 องศาจะไม่ทำให้เกิดภัยพิบัติทั่วโลก แต่เครื่องกำเนิด MHD ที่มีราคาแพงจะล้มเหลวอย่างแน่นอน

ปัญหาในการให้ความร้อนพลาสมาจนถึงอุณหภูมิที่สูงขึ้นยังคงอยู่: ที่ 2,500 องศาและการเติมโลหะอัลคาไล (โพแทสเซียม) อย่างไรก็ตามค่าการนำไฟฟ้าของพลาสมายังคงต่ำมากซึ่งเทียบไม่ได้กับค่าการนำไฟฟ้าของทองแดง แต่อุณหภูมิที่สูงขึ้นจะต้องใช้วัสดุทนความร้อนชนิดใหม่อีกครั้ง วงกลมปิดลง

ดังนั้นหน่วยกำลังทั้งหมดที่มีเครื่องกำเนิดไฟฟ้า MHD ที่สร้างขึ้นจนถึงปัจจุบันจึงแสดงให้เห็นถึงระดับของเทคโนโลยีที่ประสบความสำเร็จมากกว่าความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจ ศักดิ์ศรีของประเทศเป็นปัจจัยสำคัญ แต่มีราคาแพงมากในการสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้า MHD ที่มีราคาแพงและไม่แน่นอนในปัจจุบัน ดังนั้นแม้แต่เครื่องกำเนิดไฟฟ้า MHD ที่ทรงพลังที่สุดก็ยังคงอยู่ในสถานะการติดตั้งทางอุตสาหกรรมนำร่อง วิศวกรและนักวิทยาศาสตร์ทำงานเกี่ยวกับการออกแบบในอนาคตและทดสอบวัสดุใหม่ๆ

เป็นการยากที่จะบอกว่างานนี้จะสิ้นสุดเมื่อใด การออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้า MHD ที่แตกต่างกันมากมายแสดงให้เห็นว่าทางออกที่ดีที่สุดยังอยู่อีกไกล และข้อมูลที่ของเหลวทำงานที่เหมาะสำหรับเครื่องกำเนิด MHD คือพลาสมาฟิวชั่นเทอร์โมนิวเคลียร์ทำให้การใช้งานอย่างแพร่หลายออกไปจนถึงกลางศตวรรษของเรา

หากต้องการตัดชิ้นงานโลหะที่มีความหนา คุณสามารถใช้เครื่องมือสามอย่าง ได้แก่ เครื่องบด คบเพลิงออกซิเจนแบบแก๊ส และเครื่องเชื่อมพลาสม่า ด้วยความช่วยเหลือของอันแรกคุณจะได้การตัดที่สม่ำเสมอและเรียบร้อย แต่เป็นเส้นตรงเท่านั้น ด้วยอันที่สองคุณสามารถตัดลวดลายได้ แต่การตัดกลายเป็นโลหะและฉีกขาด แต่ตัวเลือกที่สามคือขอบตัดเรียบที่ไม่ต้องการการประมวลผลเพิ่มเติม นอกจากนี้ ด้วยวิธีนี้ สามารถตัดโลหะตามเส้นโค้งใดก็ได้ จริงอยู่ที่คบเพลิงพลาสม่าไม่ถูกช่างฝีมือประจำบ้านหลายคนสงสัยว่าอุปกรณ์นี้สามารถสร้างเองได้หรือไม่ แน่นอนคุณสามารถทำได้สิ่งสำคัญคือการเข้าใจหลักการทำงานของคบเพลิงพลาสม่า

และหลักการก็ค่อนข้างง่าย มีการติดตั้งอิเล็กโทรดที่ทำจากวัสดุที่ทนทานและทนความร้อนภายในเครื่องตัด โดยพื้นฐานแล้วมันเป็นลวดที่ใช้กระแสไฟฟ้า ส่วนโค้งจะถูกจุดไฟระหว่างส่วนนั้นกับหัวฉีดของคัตเตอร์ ซึ่งจะทำให้พื้นที่ภายในหัวฉีดร้อนถึง 7000C จากนั้นอากาศอัดจะถูกจ่ายเข้าไปภายในหัวฉีด มันร้อนขึ้นและแตกตัวเป็นไอออนนั่นคือมันกลายเป็นตัวนำกระแสไฟฟ้า ค่าการนำไฟฟ้าจะเท่ากับค่าการนำไฟฟ้าของโลหะ

ปรากฎว่าอากาศนั้นเป็นตัวนำซึ่งเมื่อสัมผัสกับโลหะจะเกิดไฟฟ้าลัดวงจร เนื่องจากอากาศอัดมีแรงดันสูง จึงพยายามออกจากหัวฉีดด้วยความเร็วสูง อากาศไอออไนซ์ที่ความเร็วสูงนี้คือพลาสมา ซึ่งมีอุณหภูมิมากกว่า 20,000C

ในกรณีนี้ เมื่อสัมผัสกับโลหะที่ถูกตัด จะเกิดส่วนโค้งระหว่างพลาสมาและชิ้นงาน เช่นเดียวกับกรณีการเชื่อมด้วยอิเล็กโทรด การให้ความร้อนของโลหะเกิดขึ้นทันทีโดยพื้นที่ให้ความร้อนเท่ากับหน้าตัดของรูในหัวฉีด โลหะของส่วนที่ตัดจะเปลี่ยนเป็นสถานะของเหลวทันที และถูกพลาสมาปลิวออกจากบริเวณที่ตัด การตัดจึงเกิดขึ้นเช่นนี้

จากหลักการทำงานของเครื่องตัดพลาสม่าเป็นที่ชัดเจนว่าในการดำเนินการตามกระบวนการนี้คุณจะต้องมีแหล่งพลังงานไฟฟ้า, แหล่งอากาศอัด, คบเพลิงซึ่งรวมถึงหัวฉีดที่ทำจากวัสดุทนความร้อน, สายเคเบิลสำหรับ จำหน่ายไฟฟ้าและท่อจ่ายอากาศอัด

เนื่องจากเรากำลังพูดถึงไฟฉายพลาสม่าที่จะประกอบด้วยมือของคุณเองจึงจำเป็นต้องคำนึงถึงความจริงที่ว่าอุปกรณ์ควรมีราคาไม่แพง ดังนั้นจึงเลือกเครื่องเชื่อมอินเวอร์เตอร์เป็นแหล่งพลังงาน นี่เป็นอุปกรณ์ราคาไม่แพงและมีส่วนโค้งที่เสถียรดีซึ่งช่วยประหยัดการใช้กระแสไฟฟ้าได้มาก จริงอยู่สามารถตัดชิ้นงานโลหะที่มีความหนาไม่เกิน 25 มม. หากจำเป็นต้องเพิ่มตัวบ่งชี้นี้ คุณจะต้องใช้หม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับการเชื่อมแทนอินเวอร์เตอร์

ส่วนแหล่งกำเนิดลมอัดไม่น่าจะมีปัญหาอะไร คอมเพรสเซอร์ปกติที่มีแรงดัน 2-2.5 บรรยากาศจะรักษาส่วนโค้งที่มั่นคงสำหรับการตัดได้อย่างสมบูรณ์แบบ สิ่งเดียวที่คุณต้องใส่ใจคือปริมาณอากาศที่ปล่อยออกมา หากกระบวนการตัดโลหะใช้เวลานาน คอมเพรสเซอร์อาจไม่สามารถทนต่องานหนักเช่นนี้ได้ ดังนั้นจึงแนะนำให้ติดตั้งเครื่องรับหลังจากนั้น โดยพื้นฐานแล้วนี่คือภาชนะที่จะสะสมอากาศตามความดันที่ต้องการ สิ่งสำคัญคือต้องทำการปรับเปลี่ยนเพื่อให้แรงดันที่ลดลงในตัวรับจะทำให้คอมเพรสเซอร์เปิดขึ้นเพื่อเติมอากาศอัดในภาชนะทันที ควรสังเกตว่าทุกวันนี้คอมเพรสเซอร์พร้อมตัวรับขายเป็นคอมเพล็กซ์เดียว

องค์ประกอบที่ยากที่สุดของคบเพลิงพลาสม่าในการผลิตคือหัวเผาที่มีหัวฉีด ตัวเลือกที่ง่ายที่สุดคือซื้อหัวฉีดสำเร็จรูปหรือดีกว่านั้นคือหลายประเภทที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางรูต่างกัน วิธีนี้ทำให้คุณสามารถเปลี่ยนหัวฉีดเพื่อตัดความกว้างต่างๆ ได้ เส้นผ่านศูนย์กลางมาตรฐานคือ 3 มม. ช่างฝีมือที่บ้านบางคนสร้างหัวฉีดของตัวเองจากโลหะทนความร้อนซึ่งหาได้ไม่ง่ายนัก ดังนั้นจึงง่ายต่อการซื้อ

มีการติดตั้งหัวฉีดบนเครื่องตัด เพียงขันสกรูเข้าที่ปลายไฟฉาย หากใช้อินเวอร์เตอร์ในไฟฉายพลาสม่าแบบโฮมเมด ชุดอุปกรณ์ดังกล่าวจะมีที่จับซึ่งคุณสามารถติดหัวฉีดที่ซื้อมาได้

องค์ประกอบที่จำเป็นของคบเพลิงพลาสม่าคือสายเชื่อมและสายยาง มักจะรวมกันเป็นชุดเดียวซึ่งทำให้สะดวกต่อการใช้งาน ขอแนะนำให้หุ้มฉนวนองค์ประกอบคู่ เช่น ติดตั้งไว้ภายในท่อยาง

และอีกองค์ประกอบหนึ่งของพลาสมาตรอนแบบโฮมเมดก็คือออสซิลเลเตอร์ จุดประสงค์คือการจุดประกายส่วนโค้งที่จุดเริ่มต้นของการทำงานนั่นคืออุปกรณ์นี้สร้างประกายไฟหลักเพื่อจุดอิเล็กโทรดที่ไม่สิ้นเปลือง ในกรณีนี้ไม่จำเป็นต้องสัมผัสพื้นผิวโลหะด้วยปลายวัสดุสิ้นเปลือง ออสซิลเลเตอร์ทำงานทั้งกระแสสลับและกระแสตรง หากในอุปกรณ์โรงงานอุปกรณ์นี้ได้รับการติดตั้งภายในตัวเครื่องอุปกรณ์จากนั้นในอุปกรณ์ที่ทำเองที่บ้านก็สามารถติดตั้งได้ติดกับอินเวอร์เตอร์โดยเชื่อมต่อด้วยสายไฟ

มีความจำเป็นต้องเข้าใจว่าออสซิลเลเตอร์มีจุดประสงค์เพื่อจุดประกายส่วนโค้งเท่านั้น นั่นคือหลังจากที่เสถียรแล้วจะต้องปิดอุปกรณ์ แผนภาพการเชื่อมต่อนั้นขึ้นอยู่กับการใช้รีเลย์ซึ่งช่วยควบคุมกระบวนการรักษาเสถียรภาพ หลังจากปิดอุปกรณ์ อาร์คจะทำงานโดยตรงจากอินเวอร์เตอร์

อย่างที่คุณเห็น คุณไม่จำเป็นต้องเขียนแบบใดๆ เพื่อประกอบคบเพลิงพลาสม่าด้วยตัวเอง การประกอบทั้งหมดค่อนข้างง่าย สิ่งสำคัญคือต้องปฏิบัติตามกฎความปลอดภัย ตัวอย่างเช่น สายเชื่อมเชื่อมต่อกับสลักเกลียว ท่อลมอัด พร้อมหางปลาและแคลมป์จากโรงงาน

คบเพลิงพลาสม่าแบบโฮมเมดทำงานอย่างไร

โดยหลักการแล้วพลาสมาตรอนแบบโฮมเมดจะทำงานเหมือนกับของโรงงานทุกประการ จริงอยู่ที่มันมีทรัพยากรของตัวเองขึ้นอยู่กับวัสดุที่ใช้ทำหัวฉีดเป็นหลัก

  • ขั้นแรกให้เปิดออสซิลเลเตอร์และอินเวอร์เตอร์ซึ่งกระแสไฟฟ้าจะถูกส่งไปยังอิเล็กโทรด มันถูกจุดไฟ การจุดระเบิดถูกควบคุมโดยปุ่มที่อยู่บนด้ามจับหัวเผา
  • 10-15 วินาที ในระหว่างนี้ ส่วนโค้งนำร่องจะเติมเต็มช่องว่างระหว่างอิเล็กโทรดและหัวฉีด ตอนนี้คุณสามารถจ่ายอากาศอัดได้ เนื่องจากในช่วงเวลานี้อุณหภูมิภายในหัวฉีดจะสูงถึง 7000C
  • ทันทีที่พลาสมาหลุดออกจากหัวฉีด คุณสามารถดำเนินการตัดโลหะต่อได้
  • สิ่งสำคัญมากคือต้องนำทางคบเพลิงอย่างถูกต้องตามเส้นทางการตัดที่ต้องการ ตัวอย่างเช่นหากความเร็วของเครื่องตัดไม่สูงมากนักนี่เป็นการรับประกันว่าความกว้างของการตัดจะมีขนาดใหญ่บวกกับขอบจะไม่เรียบเสมอกันโดยมีความหย่อนคล้อยและเงอะงะ หากความเร็วของเครื่องตัดสูงในทางกลับกันโลหะที่หลอมละลายจะถูกเป่าออกจากบริเวณการตัดได้ไม่ดีซึ่งจะนำไปสู่การก่อตัวของการตัดที่ขาดและความต่อเนื่องของมันจะหายไป ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเลือกความเร็วตัดในการทดลอง

การเลือกวัสดุที่เหมาะสมสำหรับการทำอิเล็กโทรดเป็นสิ่งสำคัญมาก ส่วนใหญ่มักใช้แฮฟเนียมเบริลเลียมทอเรียมหรือเซอร์โคเนียมสำหรับสิ่งนี้ เมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิสูงจะเกิดออกไซด์ทนไฟของโลหะเหล่านี้ขึ้นบนพื้นผิวเพื่อให้อิเล็กโทรดจากพวกมันถูกทำลายอย่างช้าๆ จริงอยู่เบริลเลียมที่ได้รับความร้อนจะมีกัมมันตภาพรังสีและทอเรียมเริ่มปล่อยสารพิษ ดังนั้นตัวเลือกที่ดีที่สุดคืออิเล็กโทรดแฮฟเนียม

เสถียรภาพของแรงดันที่ทางออกของเครื่องรับนั้นมั่นใจได้ด้วยตัวลดที่ติดตั้ง มีราคาไม่แพง แต่ช่วยแก้ปัญหาการจ่ายอากาศอัดที่สม่ำเสมอไปยังหัวฉีดของเครื่องตัด

งานทั้งหมดในการใช้งานเครื่องตัดพลาสม่าแบบโฮมเมดควรทำในชุดป้องกันและรองเท้าเท่านั้น ต้องใช้ถุงมือและแว่นตา

ส่วนขนาดของหัวฉีดนั้นไม่แนะนำให้ทำให้ยาวมากนะคะ สิ่งนี้นำไปสู่การทำลายล้างอย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ การตั้งค่าโหมดการตัดให้ถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญมาก ประเด็นก็คือบางครั้งในเครื่องตัดพลาสมาแบบโฮมเมดจะไม่มีส่วนโค้งใดปรากฏขึ้น แต่มีสองส่วน สิ่งนี้ส่งผลเสียต่อการทำงานของอุปกรณ์เอง และแน่นอนว่าสิ่งนี้ทำให้อายุการใช้งานสั้นลง หัวฉีดก็เริ่มเสื่อมสภาพเร็วขึ้น และอินเวอร์เตอร์อาจไม่สามารถรองรับโหลดดังกล่าวได้ จึงมีความเป็นไปได้ที่อินเวอร์เตอร์จะล้มเหลว

และสิ่งสุดท้ายอย่างหนึ่ง คุณลักษณะเฉพาะของการตัดโลหะประเภทนี้คือการหลอมเฉพาะในบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากการไหลของพลาสมาเท่านั้น ดังนั้นจึงจำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าจุดตัดอยู่ที่กึ่งกลางของปลายอิเล็กโทรด แม้แต่การกระจัดของจุดเพียงเล็กน้อยก็ทำให้เกิดการโก่งตัวของส่วนโค้งซึ่งจะสร้างเงื่อนไขสำหรับการก่อตัวของการตัดที่ไม่ถูกต้องและส่งผลให้คุณภาพของกระบวนการลดลงด้วย

อย่างที่คุณเห็นรูปแบบของกระบวนการตัดขึ้นอยู่กับหลายปัจจัยดังนั้นเมื่อประกอบไฟฉายพลาสม่าโดยไม่ได้รับความช่วยเหลือจากผู้เชี่ยวชาญด้วยมือของคุณเองคุณจะต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดทั้งหมดสำหรับแต่ละองค์ประกอบและอุปกรณ์อย่างเคร่งครัด แม้แต่การเบี่ยงเบนเล็กน้อยก็จะทำให้คุณภาพของการตัดลดลง