[實用新型]一種等離子體氣化噴槍

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520214917.1
• 申請日: 2015-04-12
• 公開（公告）號: CN204442819U
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 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;H05H1/34
• 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氣化噴槍。

背景技術(shù)

當前，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。等離子體是由電離放電現(xiàn)象所形成的一種狀態(tài)，伴隨著放電將會生成了激發(fā)原子、激發(fā)分子、離解原子、游離原子團、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)。在等離子體噴槍中，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，等離子體火炬的中心溫度可高達攝氏數(shù)萬度以上，火炬邊緣溫度也可達到數(shù)千度以上，被處理的物質(zhì)受到高溫等離子體沖擊時，其分子將會分解、原子將會重新組合而生成新的物質(zhì)，使有害物質(zhì)變?yōu)闊o害物質(zhì)。

在煤氣化生產(chǎn)線上，當把水蒸汽通過高溫分解后與煤炭進行造氣反應(yīng)，使煤炭更容易氣化，提高煤炭的氣化率，實現(xiàn)節(jié)省煤炭資源；在生活垃圾或工業(yè)有機廢棄物處置系統(tǒng)中，當把水蒸汽通過高溫分解后與再與生活垃圾或工業(yè)有機廢棄物進行氣化反應(yīng)時，使其轉(zhuǎn)化的合成氣品質(zhì)好，達到化工原料的要求，實現(xiàn)資源化利用。水分子是一種相當穩(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數(shù)達到最大，分別為18%和6%，當溫度達到4200K以上時，水分子將全部分解為氫氣、氧氣、活性氫原子、活性氧原子和活性氫氧原子團，但是，一般的加熱方式難以達到這么高的溫度，而使用等離子體噴槍則能做到。

在現(xiàn)有的等離子體氣化噴槍中，被加熱的氣體從陰極的外圍進入放電區(qū)，水蒸汽不易進入火炬的中心區(qū)域，因此，現(xiàn)有的等離子體氣化噴槍存在水分子分解率低的缺點。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。

中國專利公告號CN203851357U公開了“一種等離子體加熱分解器”，由陽極套、陽極、陰極基座、陰極和絕緣架組成，其中，陰極基座呈中軸向前凸出的回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，陰極基座的中軸為貫通的空心結(jié)構(gòu)，陰極嵌入到陰極基座中軸的內(nèi)空間中，陰極的頭端側(cè)壁緊密裝配在陰極基座中軸的前端壁體中，陰極的尾端緊密裝配在陰極基座后端的壁體中，陰極的桿體外壁與陰極基座中軸的內(nèi)壁之間空間構(gòu)成水套，陰極的桿體中有原料氣通道，原料氣通道有原料氣輸入接口接入，陰極的頭端中心有原料氣噴口，原料氣通道通過原料氣噴口連通到收縮腔。該專利把水蒸汽通過陰極頭端中心的噴口噴入收縮腔中的放電區(qū)，使水蒸汽吸收到陰極頭端的熱量得到預(yù)熱，同時對陰極的頭端具有冷卻作用，克服了常規(guī)等離子體噴槍電極易燒蝕的缺點。但是，由于該專利是采取把“陰極的頭端側(cè)壁緊密裝配在陰極基座中軸的前端壁體中，陰極的尾端緊密裝配在陰極基座后端的壁體中”的措施進行水套密封的，材料的熱脹冷縮作用將會使陰極松動，造成陰極移位和密封不可靠，水套內(nèi)的冷卻水容易泄漏到收縮腔中的放電區(qū)，影響到噴槍正常工作。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是要克服現(xiàn)有等離子體噴槍的缺點，提高等離子體氣化噴槍的加熱效率，使水分子分解率更高，避免陰極移位，冷卻水不會泄漏，并且對等離子體噴槍的陰極進行有效保護，使等離子體氣化噴槍能滿足煤氣化生產(chǎn)、固體廢物處置領(lǐng)域及鍋爐點火的應(yīng)用要求。