[發明專利]利用冷卻水力旋轉電極的裝置

在審

• 申請號: 201710504082.7
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107072028A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 周開根
• 申請（專利權）人: 衢州昀睿工業設計有限公司
• 主分類號: H05H1/48
• 分類號: H05H1/48;B01D53/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及等離子體設備，特別是涉及到一種電弧等離子體裝置。

背景技術

當前，等離子技術已得到廣泛的應用，工業上應用于等離子點火、等離子噴涂、金屬冶煉、等離子加熱制造納米材料、切割、生活垃圾氣化處理、化工尾氣無害化處理等。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象下所形成的一種狀態，伴隨著放電現象將會生成了激發原子、激發分子、離解原子、游離原子團、原子或分子離子群的活性化學物以及它們與其它的化學物碰撞而引起的反應。在等離子體發生器中，放電作用使得工作氣分子失去外層電子而形成離子狀態，經相互碰撞而產生高溫，溫度可達幾萬度以上，被處理的化工有害氣體受到高溫高壓的等離子體沖擊時，其分子、原子將會重新組合而生成新的物質，從而使有害物質變為無害物質。

在等離子設備中，陰極為圓棒體結構，由于陰極的作用是發射電子，產生在陰極上的等離子體電弧的弧根溫度極高，因此，陰極很容易被燒蝕而致損壞，不僅影響生產，而且增加生產成本。避免陰極燒蝕、延長陰極使用壽命一直是本領域研發人員沒有解決的難題。

研發一種結構合理、避免陰極燒蝕、實現延長陰極使用壽命是本領域研發人員的任務，提高等離子體裝置的效率、減少電能消耗是本領域研發人員所追求的目標。

發明內容

本發明的目的是提供一種結構簡單且合理的電弧等離子體裝置，利用冷卻水流的沖擊力來旋轉電極，實現避免或減緩陰極燒蝕、延長陰極使用壽命的目標，并且適合在處理化工有害氣體或熱解用途的裝置中應用，提高生產效率和降低生產成本。

本發明的一種利用冷卻水力旋轉電極的裝置，包括電極和中軸，其特征是裝置由圓球體電極1和中軸2組成，其中，圓球體電極1為空腔結構，在圓球體電極1的中心頂部壁體中有倒扣凹槽1-7，在圓球體電極1的空腔側壁上有環形分布的旋轉葉片1-6，具體實施時，旋轉葉片1-6可分布在圓球體電極1空腔側壁上的任何位置，優選分布在圓球體電極1的空腔2/3以上位置；圓球體電極1的底部開口，圓球體電極1底部的開口構成軸承箱1-3，倒扣凹槽1-7的軸線、軸承箱1-3的軸線與圓球體的中心垂直線重合；中軸2為中空結構，中軸2的內空間構成冷卻水通道2-2，中軸2的上部有分水器2-5，分水器2-5上有環形分布的水力噴嘴2-6，冷卻水通道2-2通過分水器2-5連通到水力噴嘴2-6，中軸2的中部有軸輪2-1；中軸2的上部伸入到圓球體電極1的空腔中，中軸2的軸頂2-7進入到圓球體電極1頂部的倒扣凹槽1-7中進行定位，中軸2中部的軸輪2-1通過軸承3定位在圓球體電極1底部的軸承箱1-3中，中軸2上環形分布的水力噴嘴2-6指向圓球體電極1內側壁體上環形分布的旋轉葉片1-6，利用噴射的水力使圓球體電極1旋轉。

本發明中，分水器2-5上的水力噴嘴2-6以切線方向指向圓球體電極1內側的旋轉葉片1-6；在中軸2的軸輪2-1上端有回水接口，在圓球體電極1的空腔底部有排水嘴1-4，排水嘴1-4置于軸輪2-1上端的回水接口中，在回水接口底的軸輪2-1體中有回水通道2-3；在伸入到圓球體電極1空腔中的中軸2壁體上有環形分布的噴淋孔2-4，噴淋孔2-4與圓球體電極1的腰線等高；在中軸2的軸輪2-1下方有回水箱4，軸輪2-1體中的回水通道2-3連通到回水箱4，回水箱4有回水接口7接出；中軸2內的冷卻水通道2-2有冷卻水接口6接入，中軸2的下端有安裝法蘭5進行連接；中軸2的上下端封閉，軸頂2-7構成中軸2的上封閉端，安裝法蘭5構成中軸2的下封閉端。

本發明在電弧等離子體設備中應用，裝置的電極至少為一對，工作時，在每對電極中產生等離子體電弧；在旋轉的圓球體電極1中腰部位的360度圓弧面上輪流形成放電面，等離子體電弧的弧根在輪流形成的放電面上生成。

一般等離子體裝置中電極放電面是恒定不變的，等離子體電弧的陰極弧根集中在一個部位連續產生，因此，這個部位極易被燒蝕，使陰極很快損壞。本發明利用噴射的水力使圓球體電極1旋轉，當把圓球體電極1作為陰極應用時，陽極設置在圓球體電極1的一側，工作時，旋轉的圓球體電極1使其360度環形面上輪流產生陰極的弧根，然后輪流進行冷卻，不會使等離子體電弧的陰極弧根集中在一個部位連續產生，從而避免或減緩陰極被燒蝕，克服了一般等離子體裝置中陰極存在的缺點。