本文關(guān)鍵詞：多相交流電弧放電實驗裝置關(guān)鍵技術(shù)的研究

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【摘要】：隨著我國的現(xiàn)代化建設(shè)的深入,高危固體廢棄物(包括醫(yī)療垃圾和核廢料等)逐漸增多。如果不能妥善處理這些廢棄物,將會給人們的身體健康和生活環(huán)境帶來巨大的危害。以前處理高危有害廢棄物主要是采取焚燒和掩埋等方法處理,這些處理方法會帶來二次危害。如焚燒方法會產(chǎn)生二惡英和呋喃等,而二惡英是目前世界上最具毒性的有機物之一。因此普遍存在的處理方式具有處理不徹底、二次污染和資源浪費等問題。而熱等離子體具有高溫度、高化學(xué)活性等特點,逐漸被應(yīng)用于處理高危固體廢棄物(包括醫(yī)療垃圾和核廢料等)。交流電弧放電產(chǎn)生的等離子體屬于熱等離子體。在高氣壓條件下,熱等離子體的體積通常較小,氣體溫度和電子數(shù)密度通常在10000 K和1022 m-3量級;而隨著環(huán)境壓力的降低,在等離子體射流體積增大的同時,氣體溫度則有所降低。本文以熱等離子體處理高危污染物為背景,設(shè)計了六相交流電弧放電裝置;采用PLC控制伺服電機帶動放電電極移動以實現(xiàn)電極的精確移動,并提出了采用水冷約束管來增大等離子體射流長度和體積的方法。具體內(nèi)容如下:首先,設(shè)計了六相交流電弧放電等離子體發(fā)生器裝置。研究了不同的進氣量、進氣方式和電源功率對等離子體射流特性的影響規(guī)律。六相交流電弧放電能產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定的熱等離子體,相比于單相電弧放電等離子體具有更大的高溫區(qū)體積,從而使高效處理高危污染物成為可能。其次,設(shè)計了能產(chǎn)生六相交流電弧放電的等離子體驅(qū)動電源系統(tǒng)。根據(jù)單相交流弧焊電源的工作原理,組建了六相交流電弧等離子體驅(qū)動電源,并設(shè)計了用于啟動變壓器的軟啟動電路和用于非接觸引弧的高頻引弧器。最后,本文提出了采用水冷約束管和冷氣體注入相結(jié)合的方法來提高等離子體射流直徑和長度,在中等氣壓條件下獲得了放電均勻穩(wěn)定、射流長度和直徑分別達到35和13 cm的高溫等離子體射流,并對其特性進行了實驗測量。
【關(guān)鍵詞】：電弧等離子體 伺服控制 多相交流電源 等離子體發(fā)生器 中等壓力等離子體
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X705;O53
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 引言8-9
• 第1章 緒論9-24
• 1.1 課題背景和意義9-10
• 1.2 等離子體技術(shù)概述10-19
• 1.2.1 等離子體分類及應(yīng)用10-11
• 1.2.2 中等氣壓電弧等離子體介紹11-12
• 1.2.3 等離子體發(fā)生器介紹12-19
• 1.2.4 開發(fā)熱等離子體高危污染物處理技術(shù)意義19
• 1.3 采用電弧等離子體處理高危固體廢棄物國內(nèi)外現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢19-22
• 1.3.1 中等壓力等離子體研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢19-20
• 1.3.2 高危固體污染物處理方法的現(xiàn)狀及其研究進展20-22
• 1.4 本論文的主要研究內(nèi)容22-24
• 第2章 六相交流電弧等離子體放電裝置系統(tǒng)研制24-37
• 2.1 發(fā)生器結(jié)構(gòu)設(shè)計25-28
• 2.1.1 電極移動結(jié)構(gòu)設(shè)計及發(fā)生器組裝設(shè)計25-26
• 2.1.2 頂部入氣結(jié)構(gòu)設(shè)計26-27
• 2.1.3 約束管結(jié)構(gòu)及其移動方式設(shè)計27-28
• 2.2 真空系統(tǒng)設(shè)計28-31
• 2.2.1 前段真空室設(shè)計29-30
• 2.2.2 后段真空腔室結(jié)構(gòu)設(shè)計30-31
• 2.2.3 型材臺架31
• 2.2.4 真空測量系統(tǒng)31
• 2.2.5 真空技術(shù)指標31
• 2.3 控制系統(tǒng)設(shè)計31-35
• 2.3.1 PLC及伺服電機選型32-34
• 2.3.2 自動控制電極運動編程思想分析34-35
• 2.4 本章小結(jié)35-37
• 第3章 六相交流電弧放電裝置電源系統(tǒng)研制37-50
• 3.1 電源系統(tǒng)主功率源設(shè)計37-45
• 3.1.1 六相變壓器38-41
• 3.1.2 單相交流弧焊電源選型41-42
• 3.1.3 電源系統(tǒng)特性分析42-45
• 3.2 高頻引弧器設(shè)計45-46
• 3.3 軟啟動電路設(shè)計46-48
• 3.4 本章小結(jié)48-50
• 第4章 等離子體電弧特性實驗研究50-59
• 4.0 六相交流電弧放電實驗測量系統(tǒng)的搭建及其處理方法50-51
• 4.1 弧電流大小對等離子體射流的影響規(guī)律51-53
• 4.2 進氣方式和工作氣體流量對射流影響規(guī)律53
• 4.3 電極間距對等離子體射流穩(wěn)定性的影響53-55
• 4.4 等離子體參數(shù)分析55-56
• 4.5 不同的水冷約束管結(jié)構(gòu)對等離子體射流的影響56-58
• 4.6 本章小結(jié)58-59
• 結(jié)論59-61
• 5.1 結(jié)論59-60
• 5.2 展望60-61
• 參考文獻61-66
• 致謝66-67
• 導(dǎo)師簡介67
• 企業(yè)導(dǎo)師簡介67-68
• 作者簡介68-69
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集69

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

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本文編號：958387