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

امروزه استفاده صنعتی و تحقیقاتی از تکنولوژی پلاسما حرارتی در فرایند پردازش مواد و امحا زباله‌های خطرناک بسیار کاربردی هستند. این تحقیق، طراحی و ساخت مشعل برای گازی‌سازی مواد کربن پایه مایع است، به نحوی خاص که این مواد باید با زاویه‌ای مشخص به داخل شعله مشعل پلاسما اسپری شود. در این تحقیق فقط به بررسی مشخصات ترمودینامیکی و الکتریکی مشعل پلاسما پرداخته‌ایم که یکی از قسمت‌های دستگاه امحا پسماندهای مایع است. مشعل پلاسما در دو حالت مورد آزمایش قرار گرفته است و در نهایت مشخصه‌های الکتریکی و ترمودینامیکی مشعل پلاسما اندازه‌گیری 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 است. مقدار بیشینه آنتالپی پلاسما 21/5 مگاژول بر کیلوگرم و همچنین  بیشینه دمای بالک جت پلاسما در خروجی نازل 3400 کلوین 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 آنتالپی21/5 مگاژول بر کیلوگرم و راندمان حرارتی مناسب 83 الی 86 درصد بوده است، که می‌تواند ترکیبات عالی و کربن پایه را به صورت کامل تحت فرایند گازی‌سازی قرار دهند.

electrical and thermodynamic characteristics of non-transfer arc and electric direct current plasma torch with air working gas

industrial and research use of thermal plasma technology for a wide range of applications such as material processing, gasification, and disposing of hazardous waste. in this research, we have designed and manufactured a plasma torch for the gasification of liquid carbon-based materials. in particular, these materials must be sprayed at a certain angle into the plasma. the plasma torch is one of the components of a liquid waste gasification device, in this research, we have only studied the thermodynamic and electrical characteristics of the plasma torch. the plasma torch has been tested in two cases finally, the electrical and thermodynamic characteristics of the plasma torch were measured and compared to each other. according to the results, the plasma torch has a maximum electrical voltage of 210 v and thermal efficiency of 86.2%. the maximum plasma enthalpy value is 21.5 mj/kg and the maximum plasma jet temperature at the nozzle outlet is 3400 k. plasma torch at a distance of 20 mm from the nozzle outlet has a temperature above 3000 degrees celsius, which can be completely gasified the organic compounds and carbonaceous materials.