This paper presents the review of methods of plasma temperature decreasing which is performed in atmospheric pressure plasma jet reactors. Special attention is given here to the solution with active cooling system which comprises gas processor and the area of plasma. Nonthermal properties are obtained inside a specifically constructed nozzle which, in this case, serves two functions- that of a zero-potential electrode and the one of an evaporator in a cooling circuit. The produced plasma has much lower temperature than the one produced in nozzle reactors without the cooling system. The experimental part of the paper contains thermal images which show the distribution of temperatures on a surface which is being subject to plasma treatment. Polymer and cellulose were both chosen as representative surfaces.
PL
W artykule przedstawiono przegląd metod obniżania temperatury plazmy wytwarzanej w reaktorach plazmowych z dyszą, pracujących przy ciśnieniu atmosferycznym. Szczególną uwagę poświęcono rozwiązaniu z aktywnym systemem chłodzenia, który obejmuje gaz procesowy i obszar plazmy. Nietermiczne właściwości, uzyskuje się wewnątrz specjalnie skonstruowanej dyszy, która w tym przypadku pełni równocześnie dwie funkcje: elektrody o potencjale zerowym, oraz parownika w obiegu chłodniczym. Wytwarzana w ten sposób plazma ma temperaturę znacznie niższą, niż powstająca w reaktorach dyszowych bez systemu chłodzenia. Część eksperymentalna artykułu zawiera termogramy obrazujące rozkład temperatur na powierzchni poddawanej obróbce plazmowej. Jako powierzchnie reprezentatywne wybrano popularny polimer oraz celulozę.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono przegląd metod obniżania temperatury plazmy wytwarzanej w reaktorach plazmowych z dyszą, pracujących przy ciśnieniu atmosferycznym. Szczególną uwagę poświęcono rozwiązaniu z aktywnym systemem chłodzenia, który obejmuje gaz procesowy i obszar plazmy. Nietermiczne właściwości uzyskuje się wewnątrz specjalnie skonstruowanej dyszy, która w tym przypadku pełni równocześnie dwie funkcje: elektrody o potencjale zerowym, oraz parownika w obiegu chłodniczym. Wytwarzana w ten sposób plazma ma temperaturę znacznie niższą, niż powstająca w reaktorach tego typu, bez systemu ochładzania. Opisywany system chłodzenia cechuje znaczna efektywność, co zostało dowiedzione pomiarami z zastosowaniem czujników termoelektrycznych a także zapisami z kamery termowizyjnej. Zaproponowane rozwiązanie wykazuje potencjał aplikacyjny nie tylko w obszarze medycznym i biotechnologicznym, ale także podczas obróbki materiałów wrażliwych na wysokie temperatury, których przykładem mogą być polimery o stosunkowo niskim progu termoplastyfikacji.
EN
The article presents a review of temperature decreasing of plasma produced in atmospheric pressure plasma jet reactors. Special focus was put on a solution with an active cooling system that involves working gas and plasma area. Non-thermal plasma properties are obtained inside the specially-constructed jet, which, in this case has two functions: zero-potential electrode and evaporator in cooling circulation system. The plasma which is produced in those types of reactors has significantly lower temperature than the one produced in jets without a cooling system. The described system is characterized by a great efficiency, which has been proved by measurements with the use of thermoelectric sensors and images from thermal imaging camera. The proposed solution shows an applicatory potential not only in medical and biotechnological fields, but also during the treatment of high temperature-susceptible materials which are represented by low threshold of thermo plasticisation.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Nowoczesne tworzywa sztuczne jakimi są polimery znajdują szereg zastosowań zarówno w przemyśle jak i użytku konsumenckim. Do zastosowań żywnościowych, przemysłowych, bioinżynieryjnych wymagane jest zachowanie czystości powierzchni od zanieczyszczeń bakteryjnych. Przedstawiony artykuł opisuje obróbkę plazmową powierzchni teflonowej, która wcześniej została skażona mikrobiologicznie. W procesie obróbki został zastosowany miniaturowy generator plazmy nietermicznej, pracujący przy ciśnieniu atmosferycznym.
EN
Plenty of modern materials which are artificial products like polymers, are widely implemented in industry as well as by regular consumers. In order to be used in food, chemical industry and bioengineering their surface needs to be relatively clear of bacterial and microbiological contaminations. The objective of our research is to describe and investigate the process of plasma treatment on TEFLON surface that was previously microbiologically contaminated. In the process of treatment miniature non thermal plasma generator was used at atmospheric pressure.
Different diagnostic methods can be used to determine electrons and gas temperatures in the gliding arc plasma reactor. The electrons’ temperature has been determined by optical spectroscopy and gas temperature – by thermovision camera. The results of the thermovision diagnostics of the plasma generated by gliding arc for different process gases and their flow rates are presented and discussed in the paper.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wyniki wybranych badań naukowych prowadzonych pod kierunkiem Profesora Tadeusza Janowskiego w Instytucie Podstaw Elektrotechniki i Elektrotechnologii IPEIE, na Wydziale Elektrotechniki i Informatyki Politechniki Lubelskiej oraz w Centrum Doskonałości ASPPECT w Lublinie. Dotyczą one technologii plazmowych, odnawialnych źródeł energii, kompatybilności elektromagnetycznej oraz wykorzystania elektromagnetyzmu w badaniach nieniszczących.
EN
Selected results of research carried out under direction of Professor Tadeusz Janowski in the Institute of Electrical Engineering and Electrotechnologies and the Centre of Excellence ASPPECT have been presented. They apply to plasma technologies, renewable energy sources, magnetic compatibility and application of electromagnetism in nondestructive testing.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Experimental results of the I-V characteristics of the 6 electrode gliding arc discharge are presented. As a power system two 3-phase transformers were used instead of sixth-phase transformer. Power and energy in the two-, three- and six electrodes reactor were measured and photographs of the discharge development by high speed camera were detected.
PL
Przedstawiono badania charakterystyk prądowo-napięciowych ślizgającego się wyładowania łukowego w konfiguracji 6 elektrodowej. Jako układ zasilania wykorzystano dwa transformatory trójfazowe. Mierzono moc i energię wyładowania w układzie dwu-, trzy- i sześcioelektrodowym oraz rejestrowano rozwój wyładowania za pomocą szybkiej kamery.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
We have studied gaseous ozone sterilization for soil and biomedical prevention for infectious diseases and for the protecting of citizens’ health. Experimental results obtained using ozone generation apparatuses of various construction and ozone sterilization systems, following with AFM measurement were shown. Change of soil properties in the process of ozone treatment, plant growth, biological phenomena and DNA visualization were investigated. Application of this technique to environment protection was proposed.
PL
Zbadano proces sterylizacji za pomocą ozonu jako jedną ze skutecznych metod prewencji w przypadku skażeń gleby lub epidemii chorób zakaźnych. Przedstawiono rezultaty otrzymane przy użyciu systemów sterylizacyjnych wykorzystujących ozonatory o różnej konstrukcji. Poddano dyskusji możliwość zastosowania proponowanych rozwiązań w inżynierii środowiska.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Praca stanowi wprowadzenie do cyklu badań mających na celu analizę rozchodzenia się zaburzeń w systemach generacji plazmy łukowej. Przeanalizowano poszczególne elementy sytemu wytwarzania plazmy nietermicznej pod kątem generacji zaburzeń, ich oddziaływania na pracę układu zasilającego oraz zmianę parametrów generowanej plazmy.
EN
This paper presents an analysis of disturbances interactions inside the gliding arc plasma generation system. All parts of the nonthermal plasma system are described from the point of view of the disturbances generation, their influence on the power system operation and changes of the plasma parameters.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Devices generating and using non-thermal plasma are often critical parts of industrial set-ups, for purification of exhaust gases. Many research groups work on improvements of plasma generators for ozone (alone or in combination with other oxidants such as H2O2, OH radicals, etc.) production. Such oxidants' generators can be successfully applied in the case of "point" gas emissions like chimneys of factories or farms and also for "line" emissions caused by road traffic. Presented work describes plasma generator used for the treatment of factory exhaust gas containing hydrocarbons. Data from plasma burn-up of gas from mold painting factory using gliding arc reactor are presented.
PL
Urządzenia do generowania i zastosowań plazmy niskotemperaturowej są niejednokrotnie ważnymi elementami instalacji przemysłowych do oczyszczania gazów odlotowych. Wiele grup badawczych pracuje nad udoskonaleniem generatorów różnorakich związków utleniających stosowanych do rozkładu polutantów biologiczno-chemicznych. Reaktory plazmowe mogą być używane zarówno w przypadku zanieczyszczeń punktowych takich jak kominy fabryk czy farmy jak też do kontroli zanieczyszczeń liniowych powodowanych przez ruch uliczny. Praca przedstawia generator plazmowy ze ślizgającym się łukiem stosowany do usuwania związków zawierających węglowodory Analizowany jest przypadek plazmowego dopalania gazów odlotowych z lakierni zakładu odlewniczego.
Urządzenia wytwarzające i wykorzystujące plazmę niskotemperaturową niejednokrotnie stanowią ważny element instalacji przemysłowych służących do oczyszczania gazów odlotowych. Wiele zespołów badawczych pracuje nad udoskonaleniem plazmotronów używanych do wytwarzania ozonu czystego bądź w kombinacji z innymi utleniaczami (H2O2, rodniki OH, etc.). Generatory związków utleniających mogą być z powodzeniem stosowane nie tylko w przypadku punktowej emisji gazów, takich jak kominy fabryk, czy fermy wielkoprzemysłowe, lecz również do ograniczenia emisji liniowych powodowanych przez zanieczyszczenia komunikacyjne. Powyższa praca dokonuje analizy procesu oczyszczania gazów przy użyciu generatora plazmy ze ślizgającym się łukiem.
W pracy przedstawiono eksperymentalną instalację ozonowania wody w basenach kąpielowych zasilaną energią słoneczną. Podstawowym problemem jest zapewnienie odpowiednio wydajnych procesów filtracji i ozonowania wody w cyklu ograniczonym wschodem i zachodem słońca oraz wartością nasłonecznienia w ciągu dnia.
Praca stanowi wprowadzenie do cyklu badań mających na celu analizę rozchodzenia się zaburzeń w systemach generacji plazmy łukowej. Przeanalizowano poszczególne elementy sytemu generacji plazmy nietermicznej pod kątem generacji zaburzeń, ich oddziaływania na pracę układu zasilającego oraz zmianę parametrów generowanej plazmy.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy zaproponowano wykorzystanie energii słonecznej do zasilania urządzeń wyładowczych. Zasilanie z paneli fotowoltaicznych niewielkich instalacji ozonowania wody, na przykład w przydomowych basenach kąpielowych, wydaje się być korzystnym rozwiązaniem z punktu widzenia ochrony środowiska. Przedstawiono laboratoryjny 450 W system zasilania generatora ozonu z paneli fotowoltaicznych poprzez falownik i transformator wysokonapięciowy oraz elementy instalacji prototypowej o mocy 2kW, projektowanej i budowanej z funduszy NCBR w ramach projektu rozwojowego.
EN
Paper presents the laboratory and prototype system of water treatment with ozone energized with PV panels. Investigations carried out in the laboratory 450 W system confirmed the possibility to use solar energy to energize the ozone generator in the water treatment installations. At present, the 2 kW total power prototype system is under construction. Project is funded by the research grant of the Polish Research and Development Center (NCBR).
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Badania nad parametrami plazmy wytwarzanej w plazmotronach łukowych odgrywają zasadniczą rolę przy projektowaniu układów przemysłowych. Istotnym parametrem, z punktu widzenia procesów plazmochemicznych, jest rozkład temperatury w komorze wyładowczej reaktora plazmowego. Dąży się do uzyskania jak największej energii elektronów przy możliwie niskiej temperaturze gazu procesowego. Diagnostyka termowizyjna pozwala szybko ocenić temperaturę zjonizowanego gazu w zależności od warunków pracy reaktora.
EN
Investigations of the parameters of the plasma generated by gliding arc discharges are very important from the point of view of its industrial applications. The knowledge of temperature distribution in the discharge chamber of plasma reactor is crucial to estimate temperature of plasma species and parameters of the discharge required to achieve non-equilibrium conditions of generated plasma.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono możliwości wykorzystania ogniw paliwowych w systemach grzewczych. Zastosowanie takich systemów ograniczyłoby znacznie emisje szkodliwych substancji do atmosfery. Dokonano porównania dwóch rodzajów generatorów CHP, a mianowicie: urządzeń zbudowanych na bazie ogniw paliwowych typu PEFC i ogniw typu SOFC. W pracy omówiony został przykładowy schemat obwodu przygotowania ciepłej wody użytkowej z generatorem CHP.
EN
The possibilities of two types of fuel cells' application in the heat generation system is discussed. The main reason of their application is the limiting of CO2 emissions. Two types of CHP generators with PEFC and SOFC fuel cells produced by three different manufactures were compared from the point of view of their heat and electricity generation efficiency.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy zaproponowano wykorzystanie energii słonecznej do zasilania urządzeń wyładowczych. Zasilanie z paneli fotowoltaicznych niewielkich instalacji ozonowania wody, na przykład w przydomowych basenach kąpielowych, wydaje się być korzystnym rozwiązaniem z punktu widzenia ochrony środowiska. Przedstawiono laboratoryjny system zasilania generatora ozonu z paneli fotowoltaicznych poprzez falownik i transformator wysokonapięciowy oraz elementy instalacji prototypowej, projektowanej i budowanej z funduszy NCBR w ramach projektu rozwojowego.
EN
Paper presents the laboratory and prototype system of water treatment with ozone energized with PV panels. Laboratory investigations confirmed the possibility to use solar energy to energize the ozone generator of 50 W in the water treatment installations. At present, the 2 kW total power prototype system is under construction. Project is funded by the research grant of the Polish Research and Development Center (NCBR).
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Badania nad parametrami plazmy wytwarzanej w plazmotronach łukowych odgrywają zasadniczą rolę przy projektowaniu układów przemysłowych. Istotnym parametrem, z punktu widzenia procesów plazmochemicznych, jest rozkład temperatury w komorze wyładowczej reaktora plazmowego Dąży się do uzyskania jak największej energii elektronów przy możliwie niskiej temperaturze gazu procesowego. Diagnostyka termowizyjna pozwala ocenić temperaturę gazu roboczego w zależności od wartości przepływu, rodzaju gazu oraz warunków zasilania reaktora.
EN
Nowadays atmospheric pressure low temperature plasmas are applied in many industrial processes. Non-thermal and non-equilibrium plasma conditions allow plasma-chemical treatment of organic materials, like rubber, fabrics, biomaterials ecologically justified alternative for chemical methods. Gas temperature in the plasma chemistry is a very important parameter, which decide about practical application of low-temperature plasma. Thermovision techniques can be applied to determine the gas temperature in the chamber of the gliding arc plasma reactor. In conjunction with the optical plasma diagnostic based on CCD spectrometers we can conclude equilibrium or nonequilibrium character of generated plasma.
Dla zapewnienia właściwych parametrów plazmy generowanej w plazmotronach prądu przemiennego należy odpowiednio ukształtować charakterystyki statyczne i dynamiczne układu zasilania. Przy projektowaniu układów zasilania należy uwzględniać wpływ zmian parametrów fizycznych i chemicznych atmosfery jaka występuje w komorze wyładowczej reaktora plazmowego. Uwzględniać należy również oddziaływanie łuku elektrycznego na parametry elektryczne układu zasilania. Wpływ ten jest wyraźnie zauważalny w przypadku stosowania w układach zasilania transformatorów z rdzeniami amorficznymi.
EN
In order to guarantee proper characteristics of plasma generated in AC plasma reactors, static and dynamic parameters of power system should be properly formed. Under the power systems designing process the influence of physical and chemical plasma gas parameters and their changes inside plasma reactor discharge chamber should be considered. The gliding arc discharge influence on electrical parameters of power system should also be taken in to consideration. The effect mentioned above is clearly visible in case of power system transformers with amorphous cores.
Diagnostyka warunków generacji plazmy polega na określeniu lokalnych i chwilowych wartości podstawowych jej parametrów: koncentracji elektronów, atomów i molekuł ośrodka tworzącego plazmę w podstawowym i wzbudzonym stanie, jak również funkcji rozkładu poszczególnych składników plazmy według energii. W takim rozkładzie charaktetyzują się one odpowiednimi temperaturami: elektronową, rotacyjną, wibracyjną. Spektrum promieniowania wzbudzonych atomów i molekuł może zawierać informację o temperaturze okreśIonego związku chemicznego, o jego zawartości w zjonizowanym gazie oraz o równowadze termodynamicznej poszczególnych składników plazmy.
EN
The purpose of plasma generated in gliding arc discharge reactor spectral diagnostic is to determine the plasma particles energy distribution. Based on calculated temperatures Te, Trot and Tvib we can conclude equilibrium or not equilibrium character of generated plasma. The larger the difference between Te and Tvib, Trot temperatures is the more nonequilibrium plasma is generated.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Dielectric barrier discharges (DBDs) generated in screw and pyramid type coaxial reactors with and without cooling and at different power supply and gas flow conditions, as a source of chemically active environment for soil processing are studied in this paper. The results show that in the proposed reactor both generation efficiency of DBDs products (03 and NO) and their concentrations can be controlled by the reactor geometry, voltage and frequency of power supply, gas flow rate and cooling conditions.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.