Высокочастотные разряды в электротермии - Дашкевич И.П.
Скачать (прямая ссылка):
Подводя итог, можно сказать, что высокочастотные коронный и тлеющий разряды являются надежным инструментом, с помощью которого удается в широких пределах изменять адгезионные свойства полимерных материалов, расширяя тем самым область их применения. Использование этих разрядов характеризуется также и высокой эффективностью. Экономический эффект достигает 50 тыс. руб. в год на 1 кВт полезной мощности установки.
9. УСТАНОВКИ
ДЛЯ МОДИФИКАЦИИ ПОЛИМЕРОВ
Установки для модификации полимеров мы рассмотрим в такой же последовательности, как это было сделано применительно к плазменным установкам.
1. Источник питания — высокочастотный генератор, в котором происходит преобразование тока промышленной частоты 50 Гц в ток средней частоты, используемый для питания коронного или тлеющего разряда.
2. Разрядный промежуток, между электродами которого возбуждается коронный либо тлеющий разряд.
3. Технологический блок, предназначенный для реализации свойств разряда. Часто разрядный промежуток конструктивно является составной частью технологического блока.
4. Контрольно-измерительная аппаратура.
В качестве источников питания коронного и тлеющего разрядов используются ламповые и транзисторные генераторы, а также тиристорные преобразователи частоты. Процессы модификации полимеров не являются энергоемкими процессами, поэтому мощности источников питания невелики и лежат в пределах от сотен ватт до нескольких киловатт. Частота тока обычно находится в пределах от тысяч до десятков тысяч герц. Верхний предел частот смыкается с диапазоном, который используется для процессов, связанных с применением ультразвука, т. е. с частотами порядка 18—22 кГц. Отечественная промышленность в настоящее время пока еще не выпускает серийных источников пи-т.щпя для установок модификации полимерных материалов, ио-
40
этому представляется возможным для питания коронного и тлеющего разрядов использовать генераторы от ультразвуковых установок, которые производятся промышленностью. Необходимо только при этом иметь в виду, что выходные цепи таких генераторов требуют переделки в соответствии с напряжением, которое требуется для питания разряда. Переделка заключается либо в перемотке вторичной обмотки выходного трансформатора на напряжение до 1000 Б для установок с тлеющим разрядом, либо в комплектовании генератора специальным трансформатором с усиленной электр о изоляцией и вторичным напряжением 8—10 кВ для установок с коронным разрядом. Технические характеристики некоторых отечественных генераторов приведены в табл. 6.
С. Технические характеристики отечественных генераторов, которые могут быть использованы п установках модификации полимерных материалов
Тип генератора Мощность тока высокой частоты, кВт Мощность от сети,кВ «А Частота тока, кГц Габаритные размеры, мм Масса, кг
УЗГ 1-0,4 0,4 1,0 18-22,0 450X450X400 50,0
УЗ Г5-0,63 0,63 1,2 18-22,0 460X610X420 50,0
УЗГ5-1,6/22 1,6 4,2 22,0 650X540X1270 260,0
СЧП-1,6/18* 1,6 3,0 18,0 460Х500ХП00 300,0
* Опытный образец, специально разработанный для установок модификации.
Познакомимся с устройством установок для модификации полимеров па некоторых примерах. На рис. 27 показана схема установки типа «Разряд» для непрерывной модификации полимерной пленки в высокочастотном коронном разряде. В размоточном устройстве 1 устанавливается рулон с пленкой 2. С помощью направляющих валков 6 пленка 3 пропускается через разрядное устройство, состоящее из высоковольтных электродов 7, диэлектрического барьера 6' и заземленного электрода 9. В рассматриваемом случае используются два одинаковых разрядных устройства, обеспечивающих двустороннюю модификацию пленки.
При необходимости модифицировать только одну сторону пленки одно из разрядных устройств может быть отключено. В качестве высоковольтных электродов используется ряд проволок диаметром 2 мм из нержавеющей стали, натянутых на специальную раму. Применение в качестве электрода натянутой проволоки обеспечивает точную величину зазора по всей ширине пленки. Диэлектрический барьер изготовлен из прокладочного теплостойкого слюдопласта толщиной 1 мм. Заземленный электрод представляет собой пластину из нержавеющей стали, поверхность которой, соприкасающаяся с диэлектрическим барьером, хорошо отшлифована. Разрядные устройства получают
47
питание от двух тиристорных преобразователей 4 мощностью
1,6 кВт с частотой тока 18 кГц (типа СЧГ1-1,6/18). С помощью трансформаторов .5 напряжение тиристорных преобразователей повышается до величины 8 кВ. Контроль за режимом обработки ведется с помощью двух вольтметров электростатической системы, измеряющих напряжение, приложенное к электродам. Описанная установка обеспечивает двустороннюю модификацию полиэтиленовой пленки шириной 1,6 м со скоростью 10 м/мин.
Схема другого типа установки, предназначенной для непрерывной модификации фторопластовой изоляции электрических проводов, показана на рис. 28. Катушка с проводом, изоляция
4 <5~ 6
Рис. 27. Схема установки типа «Разряд» для непрерывной двусторонней модификации полимерной пленки в высокочастотном коронном разряде
