[發(fā)明專利]一種新型直流等離子體發(fā)生器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011117737.3
• 申請(qǐng)日: 2020-10-19
• 公開（公告）號(hào): CN112351570A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳樂文;李要建;曹德標(biāo);茅洪菊;鐘雷;李偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇天楹等離子體科技有限公司;江蘇天楹環(huán)保能源成套設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): H05H1/28
• 分類號(hào): H05H1/28;H05H1/34
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 陳亮亮

本發(fā)明公開了一種新型直流等離子體發(fā)生器，其特征在于：包含前電極、后電極、旋氣環(huán)、前電極冷卻機(jī)構(gòu)、后電極冷卻機(jī)構(gòu)和水冷線圈，前電極的一端與旋氣環(huán)的一端固定連接，旋氣環(huán)的另一端與后電極的一端固定連接，前電極冷卻機(jī)構(gòu)設(shè)置在前電極外側(cè)，后電極冷卻機(jī)構(gòu)設(shè)置在后電極上，水冷線圈設(shè)置在前電極冷卻機(jī)構(gòu)上，前電極內(nèi)開有一個(gè)沿軸線方向設(shè)置的噴管，噴管包含噴管直段、噴管擴(kuò)張段和噴管出口直段，后電極內(nèi)盲孔采用尾部漸擴(kuò)式井型結(jié)構(gòu)。本發(fā)明提高了電極使用壽命，大大加強(qiáng)了危險(xiǎn)廢物處置效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種等離子體發(fā)生器，特別是一種新型直流等離子體發(fā)生器，屬于等離子發(fā)生器領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著環(huán)保要求越來越高，環(huán)保監(jiān)管越來越嚴(yán)厲，工業(yè)危險(xiǎn)廢物處置市場(chǎng)越來越大，危廢處置行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)野越來越高。熱等離子體具有高能量密度、高溫、高焓等特點(diǎn)，特別適宜處置飛灰、電子垃圾、液態(tài)或者氣態(tài)有毒危險(xiǎn)廢物。

熱等離子體產(chǎn)生方法主要通過以下幾種方式：1）交流等離子體發(fā)生器，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，應(yīng)用較少；2）直流電弧，主要應(yīng)用于金屬冶煉，危廢灰渣熔融等；3）射頻等離子體發(fā)生器，通過高頻感應(yīng)產(chǎn)生熱等離子體，其功率相對(duì)較低，熱效率較低，主要應(yīng)用于新材料領(lǐng)域；4）直流等離子體發(fā)生器，功率覆蓋千瓦至兆瓦級(jí)，熱效率達(dá)到 70-80%，廣泛應(yīng)用航空航天、熱噴涂、切割、廢棄物處理等行業(yè)。

現(xiàn)有的大功率直流等離子體發(fā)生器，壽命較短，可靠性較差，長(zhǎng)時(shí)間熱態(tài)運(yùn)行穩(wěn)定性較差，效率不高等問題。直接制約直流等離子體發(fā)生器的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種新型直流等離子體發(fā)生器，提高等離子體發(fā)生器長(zhǎng)時(shí)間熱態(tài)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種新型直流等離子體發(fā)生器，其特征在于：包含前電極、后電極、旋氣環(huán)、前電極冷卻機(jī)構(gòu)、后電極冷卻機(jī)構(gòu)和水冷線圈，前電極的一端與旋氣環(huán)的一端固定連接，旋氣環(huán)的另一端與后電極的一端固定連接，前電極冷卻機(jī)構(gòu)設(shè)置在前電極外側(cè)，后電極冷卻機(jī)構(gòu)設(shè)置在后電極上，水冷線圈設(shè)置在前電極冷卻機(jī)構(gòu)上，前電極內(nèi)開有一個(gè)沿軸線方向設(shè)置的噴管，噴管包含噴管直段、噴管擴(kuò)張段和噴管出口直段，后電極內(nèi)盲孔采用尾部漸擴(kuò)式井型結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述噴管直段的一端與噴管擴(kuò)張段的一端連接，噴管擴(kuò)張段的另一端與噴管出口直段的一端連接，噴管直段、噴管擴(kuò)張段和噴管出口直段的連接部分圓滑過渡，其中噴管直段的直徑小于噴管出口直段的直徑。

進(jìn)一步地，所述后電極的一端端部沿軸線方向開設(shè)有一個(gè)盲孔，盲孔包含入口直段、漸變擴(kuò)張段和尾部直段，入口直段的一端與漸變擴(kuò)張段一端連接，漸變擴(kuò)張段的另一端與尾部直段的一端連接，入口直段、漸變擴(kuò)張段和尾部直段的連接部分圓滑過渡，其中入口直段的直徑小于尾部直段的直徑。

進(jìn)一步地，所述噴管直段的另一端端部設(shè)置有前電極入口圓弧倒角，入口直段的另一端端部設(shè)置有后電極出口圓弧倒角，其中前電極入口圓弧倒角弧度大于后電極出口圓弧倒角。

進(jìn)一步地，所述噴管直段的直徑小于入口直段的直徑。

進(jìn)一步地，所述旋氣環(huán)上開有若干個(gè)進(jìn)氣孔，每個(gè)進(jìn)氣孔沿著旋氣環(huán)內(nèi)壁圓形截面的切線方向設(shè)置，若干個(gè)進(jìn)氣孔沿旋氣環(huán)的周向等間距分布并且每個(gè)進(jìn)氣孔均沿同一順時(shí)針或逆時(shí)針方向設(shè)置。

進(jìn)一步地，所述前電極冷卻機(jī)構(gòu)包含前電極水冷套，前電極水冷套的兩端分別與前電極兩端密封連接，前電極水冷套的一端開有若干個(gè)進(jìn)水孔，若干個(gè)進(jìn)水孔沿前電極水冷套的周向等間距分布，前電極水冷套的另一端開有若干個(gè)回水孔，若干個(gè)回水孔沿前電極水冷套的周向等間距分布，每個(gè)進(jìn)水孔均傾斜于前電極水冷套的徑向設(shè)置并且若干個(gè)進(jìn)水孔沿同一順時(shí)針或逆時(shí)針方向設(shè)置，每個(gè)回水孔均傾斜于前電極水冷套的徑向設(shè)置并且若干個(gè)回水孔沿同一順時(shí)針或逆時(shí)針方向設(shè)置，其中若干個(gè)進(jìn)水孔的傾斜方向與若干個(gè)回水孔的傾斜方向相反。