[實(shí)用新型]一種新型雙陽極等離子體炬

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420580965.8
• 申請(qǐng)日: 2014-10-09
• 公開（公告）號(hào): CN204191012U
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘭偉;程昌明;陳倫江;劉川東;張剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 核工業(yè)西南物理研究院
• 主分類號(hào): H05H1/10
• 分類號(hào): H05H1/10;H05H1/28
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種新型雙陽極等離子體炬，具體涉及一種具有陰極頭前面采用陰極水套金屬密封螺母、螺旋冷卻水套、拉瓦爾噴管、磁場(chǎng)約束和自動(dòng)陰極燒損補(bǔ)償送進(jìn)技術(shù)的一種新型雙陽極等離子體炬。

背景技術(shù)

危險(xiǎn)廢物的安全處置方法很多，如填埋法、固化法、各種消毒法、化學(xué)處理法、生物技術(shù)法和熱處理技術(shù)等等，其中熱處理技術(shù)以其應(yīng)用對(duì)象廣泛、快速、高效、減量效果好在三廢處理領(lǐng)域占了最大的市場(chǎng)。隨著熱處理技術(shù)的廣泛應(yīng)用和許多難處理或特殊的危險(xiǎn)廢物對(duì)處理效率的更高要求，常規(guī)的熱處理技術(shù)已逐步出現(xiàn)不足之處。如體積大、安裝費(fèi)用高、粉塵大、飛灰難處理、熱效率不高、不能經(jīng)常開關(guān)等，特別是對(duì)于PCBs等特殊廢物的處理，常規(guī)的熱處理技術(shù)的處理效率很難達(dá)到國(guó)際規(guī)定的要求(如PCBs的消解效率必須大于99.9999％)，還有二噁英類物質(zhì)二次污染的控制問題也日益引起人們的重視。發(fā)達(dá)國(guó)家的研究與應(yīng)用表明，等離子體技術(shù)因其具有高溫高導(dǎo)熱特性，對(duì)污染物有很高的處理效率，尤其適合難處理的污物和有特殊要求的污染物，如PCBs、石棉廢物、離子交換樹脂廢物，其先進(jìn)性與優(yōu)越性進(jìn)一步顯現(xiàn)出來，成為特種廢物處理領(lǐng)域最有發(fā)展前途，最引人關(guān)注的高科技處理技術(shù)之一。

目前國(guó)內(nèi)廣泛用于處理特種廢物的等離子體炬，大多由俄羅斯等離子體炬仿制，這種等離子體炬在其冷卻、等離子體炬焰型和焰長(zhǎng)以及陰極燒損的補(bǔ)充等方面存在明顯缺陷，其使用壽命較短，根據(jù)實(shí)際測(cè)試，更換陰極頭的周期平均為120小時(shí)，第二陽極噴管更換周期平均為1000小時(shí)。頻繁地更換陰、陽極組件的零件，給實(shí)際使用帶來許多不便，特別是在處理一些危險(xiǎn)廢物，如低放射性廢物時(shí)，更會(huì)給操作者帶來危險(xiǎn)；另外，該等離子體炬的等離子體焰型呈長(zhǎng)橢圓狀，加熱距離較短且制造費(fèi)用較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種新型雙陽極等離子體炬，它具有長(zhǎng)壽命、長(zhǎng)加熱距離且制造費(fèi)用較低的特點(diǎn)。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種新型雙陽極等離子體炬，它包括陰極送進(jìn)機(jī)構(gòu)、陰極頭組件、第一陽極組件、第二陽極組件；陰極送進(jìn)機(jī)構(gòu)與陰極頭組件連接，陰極頭組件與第一陽極組件連接，第一陽極組件與第二陽極組件連接。

所述的陰極送進(jìn)機(jī)構(gòu)包括陰極送進(jìn)機(jī)構(gòu)底座，陰極送進(jìn)機(jī)構(gòu)電極螺母將陰極固定在陰極送進(jìn)機(jī)構(gòu)底座上，陰極送進(jìn)機(jī)構(gòu)底座上還安裝有陰極送進(jìn)機(jī)構(gòu)電機(jī)座，陰極頭組件內(nèi)部套裝有絲杠，絲杠連接電機(jī)絲杠連接軸，電機(jī)絲杠連接軸連接兩相混合式步進(jìn)電機(jī)，電機(jī)絲杠連接軸套有絲杠軸承。

所述的陰極組件為圓柱中空結(jié)構(gòu)，它包括陰極頭支撐座，陰極頭支撐座內(nèi)安裝有陰極水套密封螺母，陰極水套密封螺母外套有陰極旋風(fēng)環(huán)，陰極旋風(fēng)環(huán)上部安裝陰極頭絕緣環(huán)，陰極螺旋冷卻水套位于陰極旋風(fēng)環(huán)和陰極頭絕緣環(huán)中間，陰極頭絕緣環(huán)上部為陰極組件，陰極組件的一端為冷卻水進(jìn)口，另一端為冷卻水出口。

所述的第一陽極組件包括圓盤中空結(jié)構(gòu)的第一陽極，第一陽極外部套有第一陽極水套，第一陽極水套下部通過螺栓和絕緣環(huán)鎖緊盤安裝有第一陽極與第二陽極絕緣環(huán)，第一陽極水套與第一陽極與第二陽極絕緣環(huán)之間還安裝有第一極旋風(fēng)環(huán)。

所述的第二陽極組件也為圓柱中空結(jié)構(gòu)，它包括第二陽極拉瓦爾噴管，第二陽極拉瓦爾噴管外套有第二陽極水套，第二陽極水套外部下側(cè)套有磁場(chǎng)線圈，第二陽極水套上部套有絕緣環(huán)鎖緊螺母，第二陽極水套上的一側(cè)開有進(jìn)出水嘴，另一側(cè)通過螺栓固定有電極二陽極。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，陰極的燒損可隨時(shí)補(bǔ)充，其補(bǔ)充量也可從送進(jìn)機(jī)構(gòu)上的標(biāo)尺直接讀出，等離子體炬的連續(xù)工作壽命加長(zhǎng)。陰極頭前面采用金屬密封的方式，能可靠的密封冷卻水，也方便更換螺旋冷卻水套，同時(shí)可防止陰極頭組件過熱，因而大大延長(zhǎng)等離子體炬的工作壽命。同時(shí)，由于不需要頻繁更換陰極頭，可降低運(yùn)行費(fèi)用；由于采用了螺旋冷水卻套，增大了冷卻套的表面積，極大的改善了等離子體炬的冷卻效果，延長(zhǎng)陰極頭組件和第二陽極組件的密封零件的使用壽命，使等離子體炬的使用可靠性得到了加強(qiáng)。第二陽極(拉瓦爾)噴管也采用了螺旋線表面，以增大冷卻表面積，因而極大的改善了第二陽極噴管冷卻效果，有利于延長(zhǎng)第二陽極噴管的使用壽命，降低運(yùn)行費(fèi)用；在第二陽極組件表面設(shè)置直流線圈，以此形成附加磁場(chǎng)，加強(qiáng)了對(duì)等離子體的約束，降低了等離子體對(duì)第二陽極噴管的燒蝕，并使等離子體焰呈長(zhǎng)條型，加大了等離子體焰的長(zhǎng)度，其等離子體焰的溫度梯度更大，實(shí)際工作中可根據(jù)需要得到更多不同的溫度區(qū)間。

附圖說明

圖1本發(fā)明所提供的一種新型雙陽極等離子體炬結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2陰極送進(jìn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2的剖視圖；