مشخصه یابی ترمودینامیکی و الکتریکی مشعل پلاسما غیر انتقالی و جریان مستقیم با گاز کاری هوا

Abstract

در این تحقیق یک مشعل پلاسما حرارتی جریان مستقیم (DC) و غیر انتقالی برای کاربرد امحا پسماند طراحی و سپس مشخصه های الکتریکی و ترمودینامیکی آن را مورد بررسی و گزارش قرار گرفت. در حالت اول مشعل پلاسما را در فشار گاز کاری ثابت 2بار روشن و جریان الکتریکی مشعل از 50 تا 100 آمپر افزایش داده شده است. در حالت دوم مشعل پلاسما را در جریان الکتریکی ثابت 100 آمپر روشن و فشار گاز کاری مشعل از 2 تا 3 بار افزایش داده شده است. در نهایت مشخصه های الکتریکی و ترمودینامیکی مشعل پلاسما اندازه گیری و تحت مقایسه قرار گرفت. طبق نتایج بدست آمده از آزمایش‌ها، مشعل پلاسما ساخته شده دارای ولتاژ الکتریکی بیشینه 210 ولت و همچنین راندمان حرارتی 86.2 درصد در جریان الکتریکی 100 آمپر و در فشار گاز کاری 3بار قرار گرفته است. مقدار بیشینه آنتالپی پلاسما 21.5 مگاژول بر کیلوگرم و همچنین بیشینه دمای بالک جت پلاسما در خروجی نازل 3400 درجه کلوین در جریان الکتریکی 100آمپر و در فشار گاز کاری 2بار تشکیل شده است. با توجه به نتایج بدست آمده مشعل پلاسما طراحی شده در دما بالای 3000 درجه سیلسیوس در فاصله 20 میلی متری از خروجی نازل دارای آنتالپی 21.5 مگاژول بر کیلوگرم و راندمان حرارتی مناسب 83 الی 86 درصد بوده است، که می‌تواند پسماند را به صورت کامل تحت فرایند گازی سازی قرار دهند.