[實用新型]等離子體噴槍的陰極冷卻結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420620131.5
• 申請日: 2014-10-25
• 公開（公告）號: CN204168584U
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周開根
• 申請（專利權(quán)）人: 衢州迪升工業(yè)設(shè)計有限公司
• 主分類號: H05H1/28
• 分類號: H05H1/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及等離子體設(shè)備，特別是涉及到一種等離子體噴槍的陰極結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

當(dāng)前，等離子技術(shù)已得到廣泛的應(yīng)用，工業(yè)上應(yīng)用于等離子點火、等離子噴涂、金屬冶煉、等離子加熱制造納米材料、切割、垃圾焚燒廢物處理等。等離子體的處理方式和一般的方式大不一樣，等離子體是在電離層或放電現(xiàn)象下所形成的一種狀態(tài)，伴隨著放電現(xiàn)象將會生成了激發(fā)原子、激發(fā)分子、離解原子、游離原子團(tuán)、原子或分子離子群的活性化學(xué)物以及它們與其它的化學(xué)物碰撞而引起的反應(yīng)。在等離子體發(fā)生器中，放電作用使得工作氣分子失去外層電子而形成離子狀態(tài)，經(jīng)相互碰撞而產(chǎn)生高溫，溫度可達(dá)幾萬度以上。

等離子熱解水制氫技術(shù)是最近幾年提出來的水制氫候選技術(shù)之一，因為水是一種相當(dāng)穩(wěn)定的物質(zhì)，在常壓條件下，溫度在2000K時水分子幾乎不分解，2500K時有25%的水發(fā)生分解，3400～3500K時氫氣和氧氣的摩爾分?jǐn)?shù)達(dá)到最大，分別為18%和6%，當(dāng)溫度達(dá)到4200K以上時，水分子將全部分解為氫氣、氫、氧氣、氧和氫氧原子團(tuán)，一般的加熱方式難以達(dá)到這么高的溫度，而使用等離子體噴槍則能做到；應(yīng)用等離子體噴槍處理危險有害的廢棄物和生活垃圾，使氣化爐不需輸入空氣或氧氣，使生活垃圾轉(zhuǎn)化的合成氣品質(zhì)好，達(dá)到化工原料的要求，合成氣再通過后級設(shè)備生產(chǎn)甲醇或二甲醚產(chǎn)品，實現(xiàn)資源化和無污染處理生活垃圾；在煤氣化生產(chǎn)線上如利用等離子體噴槍把水蒸汽加熱分解后再噴入氣化爐內(nèi)，與煤炭進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，所發(fā)生的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，使氣化爐不需輸入空氣或氧氣助燃，生產(chǎn)的合成氣中氫氣的分?jǐn)?shù)比例高，廢氣的含量低，實現(xiàn)節(jié)能減排。

等離子體噴槍的陰極是發(fā)射電子的部件，由于承受電流的沖擊和數(shù)萬度的高溫?zé)疲虼耍帢O的頭部很容易被燒蝕而致?lián)p壞，不僅影響生產(chǎn)，而且增加生產(chǎn)成本。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是要克服現(xiàn)有等離子體噴槍的陰極容易被燒蝕的缺點，提供一種等離子體噴槍的陰極冷卻結(jié)構(gòu)，使陰極不易被燒蝕，以延長等離子體噴槍的使用周期，提高生產(chǎn)效率及節(jié)約生產(chǎn)成本。

本實用新型的一種等離子體噴槍的陰極冷卻結(jié)構(gòu)，其特征是陰極冷卻結(jié)構(gòu)由后座（1）、陰極套（2）和陰極頭（3）構(gòu)成，其中，后座（1）為中空回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，后座（1）的回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)內(nèi)有導(dǎo)流管（1-4），在后座（1）的回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)上有冷卻水輸入接口（1-5）和冷卻水輸出接口（1-6），在后座（1）回轉(zhuǎn)體前端的壁體內(nèi)側(cè)有螺紋槽口（1-1）；陰極套（2）為中空回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，陰極套（2）后部的壁體外側(cè)有安裝螺口（2-2），安裝螺口（2-2）與后座（1）上的螺紋槽口（1-1）進(jìn)行配合，陰極套（2）的內(nèi)空間構(gòu)成冷卻腔（Ⅰ）；陰極頭（3）為實體回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，陰極頭（3）嵌入到陰極套（2）的前端內(nèi)，陰極頭（3）的前端從陰極套（2）中伸出，陰極頭（3）的后端為圓錐體的冷卻尾突（3-2），冷卻尾突（3-2）伸入到冷卻腔（Ⅰ）中；陰極套（2）攜陰極頭（3）安裝在后座（1）的回轉(zhuǎn)體前端，后座（1）上的導(dǎo)流管（1-4）伸入到陰極套（2）的冷卻腔（Ⅰ）中，導(dǎo)流管（1-4）的出水口包圍住陰極頭（3）后端的冷卻尾突（3-2）；導(dǎo)流管（1-4）的外壁與后座（1）壁體之間的空間構(gòu)成回水通道（Ⅲ），導(dǎo)流管（1-4）的內(nèi)空間構(gòu)成導(dǎo)流通道（Ⅱ），冷卻水輸入接口（1-5）連通到導(dǎo)流通道（Ⅱ），導(dǎo)流通道（Ⅱ）通過陰極頭（3）后端的冷卻尾突（3-2）周圍空間連通到回水通道（Ⅲ），回水通道（Ⅲ）連通到冷卻水輸出接口（1-6）。本實用新型中，在后座（1）回轉(zhuǎn)體的外側(cè)有連接螺紋（1-3）；陰極套（2）的前端為由后向前縮小的圓錐臺結(jié)構(gòu)，其圓錐角度（a）為60°-120°；陰極套（2）的前端內(nèi)側(cè)有限位階環(huán)（2-1），陰極頭（3）嵌入段后端的外側(cè)有凸緣（3-3），凸緣（3-3）與限位階環(huán)（2-1）配合對陰極頭（3）進(jìn)行定位；陰極頭（3）的前端為圓弧面；導(dǎo)流管（1-4）的前端為喇叭口結(jié)構(gòu)，喇叭口構(gòu)成喇叭導(dǎo)流口（1-2），喇叭導(dǎo)流口（1-2）的擴張角度與陰極頭（3）后端的冷卻尾突（3-2）的圓錐角度相同。