[发明专利]大功率V型等离子炬

说明书

技术领域

本发明属于作业工具的改进，涉及一种等离子炬，尤其是涉及一种大功率V型氢等离子炬。

技术背景

随着等离子技术在材料、能源、信息、化工、物理、医学等领域的应用日趋成熟，等离子炬也有了一定发展，河北省激光研究所公开了一种等离子炬专利，公开号为CN1099547A，专利文献中详细的阐述了欧洲和美国关于等离子炬的一些专利公布情况，笔者认为这类等离子炬阴极和阳极之间的喷嘴距离小、电弧电压就相对低，导致功率低，但是增加了电弧电流就加快了电极的烧蚀，而且要求冷却的能量也加大，如果增加了阴极和阳极之间的距离，电压、功率是可以提高，可是却带来了电弧的不稳定；双阳极结构的等离子炬虽然能解决上述问题，可是由于结构复杂，操作不易而未被采用。为此，河北省激光研究所介绍了一种等离子炬，在不增加电弧电流的情况下，将电弧电压提高数倍，此类等离子炬很好的解决了上述存在的问题，也提高了功率，调试、操作也相对简单，但是，这种等离子炬和直线炬阳极消耗太快、效率也不是很理想、在工业化过程中达到的功率和运行时间也都有限，因此，提供一种既能大幅度提高功率，又能使电极不易损耗的大功率等离子炬是等离子技术工业化的关键点。

发明内容

本发明目在于解决等离子炬电极烧蚀严重，功率低、结构复杂、运行时间短、电弧不稳定不连续等问题，进而提供了一种结构简单、设计合理、大功率，能够连续、稳定、长时间的运行的一种大功率V型氢等离子炬。

一种大功率V型等离子炬，包括如下次序连接的部件：由电极、电极座、水套、气环、绝缘垫、限流杆、导电杆组成电极总成；由阴极总成和若干电极总成组成的阴极臂；由阳极总成和若干电极总成组成的阳极臂，阴极臂、阳极臂成一定的角度和射流混合室组成V型等离子体炬；该炬运行时阴阳两极通入一定量的惰性气体，等离子弧成V型，功率由阳阴两臂长度来决定，阳阴两臂长度有电极总成数量决定。

所述的大功率V型等离子炬，炬的结构为V型结构，可以形成V型电弧，使其电弧稳定。

所述的大功率V型等离子炬，阴阳两极在V型结构两个端点，使等离子体炬运行时阴阳两极损耗小，可长时间运行。

所述的大功率V型等离子炬，其结构采用模块化设计，便于安装测试维修，结构简单合理。

所的述大功率V型等离子炬，阴极臂、阳极臂成一定的角度，角度范围为50°-100°之间，结构稳定，容易形成V型电弧。

所述的大功率V型等离子炬，可产生有高焓值氢等离子体，热效率高。

所的述大功率V型等离子炬，其电极总成采用集中进气、进水，然后通过限流小孔大小分配每层电极的气体流量和冷却水流量，气体均匀进入、冷却效果好、能量损耗低。

所的述大功率V型等离子炬，其水套采用一种耐高温塑料制成，耐用，保证运行连续稳定。

所的述大功率V型等离子炬，其热效率在0.5-1.0之间，热效率提高。

本发明是通过改变等离子体炬的结构形式，电极组成达到了长时间、连续稳定、高效率运行的目的，具体来讲，通过对等离子炬V型结构的设计形成V型电弧，形成的电弧稳定连续；电极设计在V型炬的两个端点上，不仅保护了电极而且增加了功率；并且采用集中进气，进水的方法，然后通过限流小孔大小分配每层电极的气体、水的流量，始终保持炬低耗、高效、连续运行。

本发明可用于石油裂解、垃圾处理、煤制乙炔，乙烯、煤气化、金属冶炼等领域。它还具有环境污染，能耗小、操作简便等优点。

附图说明

图1是本发明实施例1的V型等离子体炬结构图。

图2是本发明实施例1的V型等离子体炬电极总成组装气体路径结构图。

图3是本发明实施例1的V型等离子体炬电极总成组装水路径结构图。

图4是本发明实施例2的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明。