[实用新型]用于等离子体喷枪的复合阴极

说明书

技术领域

本实用新型涉及等离子体设备，特别是涉及到一种等离子体喷枪的阴极结构。

背景技术

当前，等离子技术已得到广泛的应用，工业上应用于等离子点火、等离子喷涂、金属冶炼、等离子加热制造纳米材料、切割、垃圾焚烧废物处理等。等离子体的处理方式和一般的方式大不一样，等离子体是在电离层或放电现象下所形成的一种状态，伴随着放电现象将会生成了激发原子、激发分子、离解原子、游离原子团、原子或分子离子群的活性化学物以及它们与其它的化学物碰撞而引起的反应。在等离子体发生器中，放电作用使得工作气分子失去外层电子而形成离子状态，经相互碰撞而产生高温，温度可达几万度以上。

等离子热解水制氢技术是最近几年提出来的水制氢候选技术之一，因为水是一种相当稳定的物质，在常压条件下，温度在2000K时水分子几乎不分解，2500K时有25%的水发生分解，3400～3500K时氢气和氧气的摩尔分数达到最大，分别为18%和6%，当温度达到4200K以上时，水分子将全部分解为氢气、氢、氧气、氧和氢氧原子团，一般的加热方式难以达到这么高的温度，而使用等离子体喷枪则能做到；应用等离子体喷枪处理危险有害的废弃物和生活垃圾，使气化炉不需输入空气或氧气，使生活垃圾转化的合成气品质好，达到化工原料的要求，合成气再通过后级设备生产甲醇或二甲醚产品，实现资源化和无污染处理生活垃圾；在煤气化生产线上如利用等离子体喷枪把水蒸汽加热分解后再喷入气化炉内，与煤炭进行化学反应，所发生的反应是放热反应，使气化炉不需输入空气或氧气助燃，生产的合成气中氢气的分数比例高，废气的含量低，实现节能减排。

等离子体喷枪的阴极是发射电子的部件，由于承受电流的冲击和数万度的高温烧灼，因此，阴极的头部很容易被烧蚀而致损坏，不仅影响生产，而且增加生产成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是要克服现有等离子体喷枪的阴极容易被烧蚀的缺点，提供一种用于等离子体喷枪的复合阴极，适合冲刷冷却方式，使阴极不易被烧蚀，以延长等离子体喷枪的使用周期，提高生产效率及节约生产成本。

本实用新型的一种用于等离子体喷枪的复合阴极，其特征是复合阴极由阴极套（1）和阴极头（2）组成，其中，阴极套（1）为中空的回转体结构，阴极头（2）嵌入到阴极套（1）前部的内空间中，阴极头（2）的前端从阴极套（1）中伸出，阴极头（2）的嵌入段（2-2）为圆柱体结构，圆柱体结构后端的阴极套（1）内空间构成冷却腔（Ⅰ），阴极头（2）的圆柱体结构后端为向后渐缩的导流锥体（2-5），导流锥体（2-5）的轴线与嵌入段（2-2）的轴线重合，在导流锥体（2-5）的周围分布多片冷却肋板（2-4），冷却肋板（2-4）以径向布局方式与阴极头（2）连为一体，导流锥体（2-5）和冷却肋板（2-4）置于冷却腔（Ⅰ）中，多片冷却肋板（2-4）之间的空间构成冷却分槽（Ⅱ）。本实用新型中，阴极套（1）的前端内侧有限位阶环（1-1），阴极头（2）的嵌入段（2-2）后端外侧有凸缘（2-3），凸缘（2-3）与限位阶环（1-1）配合对阴极头（2）进行定位；阴极套（1）的后部外侧有安装螺口（1-2）；阴极套（1）的前端为由后向前缩小的圆锥台结构，其圆锥角度（a）为60°-120°；阴极头（2）的前端为圆弧面。