[發明專利]用于等離子體燃燒器的陰極

在審

• 申請號: 201711129586.1
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN107708282A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 石為華;陳珊;侯傲;宋敏潔;楊玉地;吳道洪
• 申請（專利權）人: 神霧科技集團股份有限公司
• 主分類號: H05H1/34
• 分類號: H05H1/34
• 代理公司: 北京連城創新知識產權代理有限公司11254
• 代理人: 劉伍堂

技術領域

本發明屬于等離子燃燒器領域，具體涉及一種用于等離子體燃燒器的電極，特別涉及一種用于等離子體燃燒器電極的陰極。

背景技術

直流電弧等離子體是研究與應用最廣的一種熱等離子的產生方式，目前用于許多領域的直流電弧等離子體發生器均存在陰極使用壽命較短，持續工作能力不強，工作中斷后維護時間較長的問題，為使用過程中帶來了許多不可控的因素，局限了熱等離子體的范圍，所以如何解決提高等離子體發生器陰極使用壽命問題，已經成為業內的重點關注的技術問題。

目前從技術上方面講提高等離子體陰極使用壽命的方法主要從以下三點出發：第一點陰極材料的選擇，第二點冷卻結構的優化，第三點陰極類型的改進，通過實踐應用及材料科學及經濟性的考慮，前兩者對陰極使用壽命并沒有本質的改變，類型的改變可以提高陰極使用壽命，但是同樣也帶來斷弧和程序的復雜化等問題。

因此，如何設計一種能夠解決電極間拉弧不穩定、結構簡單的用于等離子體燃燒器的陰極成為本領域亟需解決的問題。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供一種用于等離子體燃燒器的陰極，采用塔形結構，每層分布放電尖端，分批次與陽極進行放電拉弧，通過最初的端頭放電，在使用過程中消耗后，通過陰極驅動電機的作用下使電極向陽極方向移動，在陽極縮口出與下一層的放電尖端進行放電，彌補了由于端頭電極的消耗從而導致的拉弧不穩定等因素，結構簡單，有效減少使用過程中的維護時間，提高了電極的使用壽命和工作連續性，進一步拓寬了等離子燃燒器的適用范圍。

為解決上述問題，本發明采用的技術方案為：

一種用于等離子體燃燒器的陰極，其特征在于，包括：陰極本體、多層放電尖端、電極端頭和連結部，其中，

所述陰極本體為塔形結構；

所述電極端頭設置在所述塔形結構的頂部，用于在陽極縮口處放電；

所述多層放電尖端的每一層分別設置在所述塔形結構的每個塔層的外圓周處，當所述電極端頭和塔形陰極本體消耗后，所述多層放電尖端的每一層依次在陽極縮口處放電；

所述連結部設置于所述陰極本體的另一端，與陰極通道管固定連接。

進一步的，還包括驅動電機和移動滑軌，所述驅動電機、移動滑軌和連接所述陰極本體的陰極通道管順序連接，驅動所述陰極本體向陽極方向移動。

進一步的，所述陰極本體與燃燒器內的所述陰極通道管的一端通過絕緣套管連接，所述陰極通道管設置于空氣管或煤氣管內，中空的陰極通道管內設有陰極導線設，用于使空氣管或煤氣管內的陰極與電源連接，當電源接通時在空氣管路中的陰極與陽極相交的狹窄通道處和天然氣管路中的陰極與陽極相交的狹窄通道處形成電弧。

進一步的，位于陽極縮口處的所述狹窄通道中，陰極與陽極間的間隙為3~5mm。

進一步的，所述連接部位于所述陰極本體的尾部，所述連接部包括連接螺紋和安裝螺母。

進一步的，所述塔形結構的后層塔直徑為前一層塔直徑的1.25~1.3倍，所述塔形結構的后層塔長度為前一層塔長度的1.5~2倍，所述電極端頭直徑為次級塔層直徑的1/3或1/4。

進一步的，每層放電尖端布置角度依次增加2°。

進一步的，所述塔形結構為三層，所述多層放電尖端包括二次放電尖端和三次放電尖端，所述二次和三次放電尖端分別均勻設置在對應塔層上。

進一步的，所述二次放電尖端按所在塔層的外徑均勻分布，尖端之間夾角為20°~30°，尖端的高度為3~5mm；所述三次放電尖端按所在塔層的外徑均布，尖端之間夾角為15°~25°，尖端的高度為5~8mm。

進一步的，所述陰極為一體設計，材質為紫銅，所述陽極材質為紫銅。

本發明的有益效果在于：

（1）解決了由于端頭電極的消耗從而導致的拉弧不穩定等因素，結構簡單；

（2）有效減少使用過程中的維護時間，提高了電極的使用壽命和工作連續性，進一步拓寬了等離子燃燒器的適用范圍。

附圖說明

圖1為本發明用于等離子燃燒器的陰極示意圖。

圖2為本發明用于等離子燃燒器的陰極剖視圖。

圖3為等離子燃燒器結構圖。

其中，1、陰極本體2、電極端頭3、安裝螺母4、連接螺紋5、二次放電尖端6、三次放電尖端7、驅動電機8、移動滑軌10、陽極縮口。

具體實施方式

為了使本領域技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。