[發明專利]非轉移弧等離子充分燃燒室及運行方法

在審

• 申請號: 201710700930.1
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN107420885A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 吳道洪;王晶晨;王志軍;王東方;楊玉地;石為華
• 申請（專利權）人: 神霧科技集團股份有限公司
• 主分類號: F23C7/00
• 分類號: F23C7/00;F23C9/00
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司11278
• 代理人: 楊帆

技術領域

本發明屬于等離子技術領域，并且更具體地，涉及一種非轉移弧等離子充分燃燒室及其運行方法。

背景技術

等離子態是物質的第四態，宇宙中幾乎99﹪的物質(不包括尚未確認的暗物質)都處于等離子態。

等離子體的溫度分布范圍從10K的低溫到核聚變等離子體的10億K超高溫并且擁有一系列獨特性質，使等離子體在納米材料生產、新材料合成、熱加工制造、冶煉、鉆探、煤化工、垃圾廢物處理、材料表面處理、電子、新能源、軍事、航空航天等領域獲得廣泛應用。

近幾十年來，等離子體發生器的研制及等離子診斷技術的開發均取得了巨大的進展，并且等離子體研制與開發的重點已不再局限于航天航空方面的應用，而是更多地轉向機械、化工、冶金、環保等工業部門的應用，特別是在材料加工與新材料研制方面的應用。

然而，現有技術中傳統等離子燃燒裝置能量消耗較大、熱量產生較小，釋放相同的熱量需要更多的電能，不適用于等離子節能利用。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種非轉移弧等離子充分燃燒室及其運行方法，解決現有等離子燃燒室耗能大、產熱小的缺點。

根據本發明的一方面，提供一種非轉移弧等離子充分燃燒室，包括燃氣等離子非轉移弧生成系統、空氣等離子非轉移弧生成系統和等離子燃燒室，燃氣等離子非轉移弧生成系統和空氣等離子非轉移弧生成系統分別設置在等離子燃燒室的兩端，其中：

燃氣等離子非轉移弧生成系統的燃氣非轉移弧等離子槍由等離子燃燒室的一端伸入等離子燃燒室，空氣等離子非轉移弧生成系統的空氣非轉移弧等離子槍由等離子燃燒室的另一端伸入等離子燃燒室。

根據本發明的一個實施例，燃氣等離子非轉移弧生成系統還包括燃氣瓶、氣體混合器、氣體冷卻器和氣體調壓閥，氣體混合器的入口分別與燃氣瓶和氣體冷卻器相連，氣體混合器的出口與燃氣非轉移弧等離子槍的進氣口相連，氣體冷卻器通過氣體調壓閥連通到等離子燃燒室內。

根據本發明的一個實施例，空氣等離子非轉移弧生成系統包括空壓機、空氣調壓閥和空氣非轉移弧等離子槍，空壓機通過空氣調壓閥連接到空氣非轉移弧等離子槍。

根據本發明的一個實施例，燃氣瓶輸出的燃氣流量略大于空壓機輸出的空氣助燃所需要的燃氣流量，保證燃燒室內為微還原性氣氛。

根據本發明的一個實施例，還包括為空氣非轉移弧等離子槍和燃氣非轉移弧等離子槍提供電能與冷卻水的非轉移弧等離子裝置。

根據本發明的一個實施例，非轉移弧等離子裝置包括燃氣非轉移弧等離子裝置和空氣非轉移弧等離子裝置，其中，燃氣非轉移弧等離子裝置通過水電纜連接到燃氣非轉移弧等離子槍；空氣非轉移弧等離子裝置通過水電纜連接到空氣非轉移弧等離子槍。

根據本發明的一個實施例，燃氣非轉移弧等離子裝置采用小電壓大電流電源；空氣非轉移弧等離子裝置采用大電壓小電流電源。

根據本發明的一個實施例，還包括調節等離子燃燒室內氣體壓力的氣體壓力閥。

根據本發明的一個實施例，燃氣非轉移弧等離子槍產生的燃氣等離子與空氣非轉移弧等離子槍產生的空氣等離子中的氧氣等離子完全反應。

根據本發明的一個實施例，燃氣非轉移弧等離子槍與空氣非轉移弧等離子槍產生的熱量相同。

在本發明中，燃氣等離子非轉移弧生成系統包括燃氣瓶、氣體混合器、氣體冷卻器、氣體調壓閥、燃氣非轉移弧等離子裝置和燃氣非轉移弧等離子槍，氣體混合器兩側的入口分別與燃氣瓶和氣體冷卻器相連，氣體混合器的出口與燃氣非轉移弧等離子槍的進氣口相連，氣體冷卻器通過氣體調壓閥連接到等離子燃燒室的上部并與等離子燃燒室內連通，燃氣非轉移弧等離子裝置與燃氣非轉移弧等離子槍相連，燃氣非轉移弧等離子槍在等離子燃燒室的一端插入到等離子燃燒室中以在等離子燃燒室內生成燃氣等離子非轉移弧；

空氣等離子非轉移弧生成系統包括空壓機、空氣調壓閥、空氣非轉移弧等離子裝置和空氣非轉移弧等離子槍，空壓機通過空氣調壓閥連接到空氣非轉移弧等離子槍，空氣非轉移弧等離子裝置與空氣非轉移弧等離子槍相連，空氣非轉移弧等離子槍在等離子燃燒室的另一端插入到等離子燃燒室中以在等離子燃燒室內生成空氣等離子非轉移弧。

在本發明中，氣體壓力閥連接到等離子燃燒室的下部。氣體壓力閥的作用是當等離子燃燒室之中的氣壓達到一定值時，氣體壓力閥打開，釋放部分氣體，等離子燃燒室中的氣壓達到指定要求。