Nozzle for providing a uniform gas flow in a plasma arc torch

Details Nozzle for providing a uniform gas flow in a plasma arc torch Nozzle for providing a uniform gas flow in a plasma arc torch

B - Operations, Transporting

23

K

B23K 10/00 (2006.01) H05H 1/34 (2006.01)

Patent

CA 2127887

In a plasma arc cutting torch (10), a flow of plasma gas is bypassed out of a plasma chamber (14) preferably at an annular gap between a pre-orifice in an inner nozzle piece (36) and an exit nozzle orifice in an outer nozzle piece (38). A bypass channel (20) formed between the inner and outer nozzle pieces directs the bypass flow to atmosphere. A metering valve (22) or restricting orifice remote from the gap controls the amount of the bypass flow and delays the response of changes in the flow parameters in the plasma chamber (14) to changes in the bypass flow. The pre-orifice and nozzle orifice are positioned and dimensioned to optimize the mass flow velocity and the strength of a vortex-type flow at the pre-orifice, thereby creating a virtual nozzle immediately below the electrode (30). The gas flow in the plasma chamber (14) is highly uniform and very steady.

La présente invention se rapporte à un chalumeau de découpage par jet de plasma (10) dans lequel l'écoulement de gaz plasma est dérivé à l'extérieur de la chambre de plasma (14), de préférence au niveau d'un espace annulaire compris entre un pré-orifice situé dans un élément interne de buse (36) et un orifice de sortie situé à l'intérieur d'un élément externe de buse (38). Un canal de dérivation (20), formé entre les éléments interne et externe, dirige l'écoulement de dérivation à l'air libre. Une soupape de dosage (22) ou un orifice de limitation, situé à distance de l'espace annulaire, règle le débit de l'écoulement de dérivation et retarde les changements dans les paramètres d'écoulement dans la chambre de plasma (14) qui s'opèrent sous l'effet des changements au niveau de l'écoulement de dérivation. Le pré-orifice et l'orifice de la buse sont placés et dimensionnés de manière à optimiser le débit massique et la force de l'écoulement de type tourbillonnaire au niveau du pré-orifice, ce qui permet de créer une buse virtuelle immédiatement sous l'électrode (30). L'écoulement de gaz dans la chambre de plasma est ainsi très stable et uniforme.

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