[发明专利]一种熔蚀式引弧的等离子体装置

说明书

技术领域

本发明涉及等离子体设备，特别是涉及到一种电弧等离子体装置。

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，被处理的化工有害气体受到高温高压的等离子体冲击时，其分子、原子将会重新组合而生成新的物质，从而使有害物质变为无害物质。

在固体废物处置领域，把水蒸汽通过等离子体装置分解为氢、氧活性化学物后再作为气化剂送入气化炉，与生活垃圾或医疗垃圾或工业有机废物或农林废弃物进行气化反应，所进行的反应是放热反应，不需输入氧气或空气助燃，因此可以把生活垃圾或医疗垃圾或工业有机废物或农林废弃物转化为符合化工原料应用要求的富氢合成气。

研发一种结构合理、适合其目标产物应用的等离子体装置是本领域研发人员的任务，提高等离子体装置的效率、减少电能消耗是本领域研发人员所追求的目标。

发明内容

本发明的目的是提供一种适合处理化工有害气体或热解用途的等离子体装置，并使装置结构简单合理和效率高，以减少电能消耗。

本发明的一种熔蚀式引弧的等离子体装置，包括前端头1、第一电极2、第二电极6、第三电极7和支持件8，其特征是前端头1和第一电极2为环形体结构，第一电极2以嵌入方式安装在前端头1之内，第一电极2的环内空间构成产物出口Ⅺ；前端头1通过围护体5连接到第二电极6的前端，围护体5的内空间构成等离子体发生室Ⅷ；第二电极6为环形体结构，第三电极7为圆盘体结构，第三电极7的圆盘体中心有贯通的圆孔，在第三电极7贯通的圆孔前端有凹槽7-1，第三电极7置于第二电极6的环形体之内，第二电极6和第三电极7安装在支持件8的前端，第二电极6的内壁与第三电极7的外壁之间空间构成电离气槽Ⅱ；支持件8的中心有轴向通孔，用穿心牵紧杆9和紧固螺母10把第三电极7与支持件8进行紧密连接。

本发明中，第一电极2外壁与前端头1内壁之间的空间构成冷却水套Ⅹ，冷却水套Ⅹ有冷却剂进口Ⅸ接入和冷却剂出口Ⅰ接出；第二电极6的环形体中有环形气室Ⅶ，环形气室Ⅶ有介质输入接口Ⅲ接入，环形气室Ⅶ连通到电离气槽Ⅱ；支持件8为前端开口的槽体结构，支持件8的槽体内空间构成环形冷却腔Ⅵ，在第三电极7的内侧有冷却环槽7-2，冷却环槽7-2与环形冷却腔Ⅵ相通，环形冷却腔Ⅵ有冷却液进口Ⅴ接入和冷却液出口Ⅳ接出；在支持件8中心的轴向通孔中有密封槽8-1；穿心牵紧杆9为空心结构，穿心牵紧杆9的内空间构成熔丝过孔9-5，熔丝过孔9-5的后端构成熔丝安装口9-3，熔丝过孔9-5与第三电极7的凹槽7-1进行贯通相连。在具体实施时，支持件8前端的壁体上有用于产生旋转气流的切向气槽8-3，使环形气室Ⅶ通过切向气槽8-3连通到电离气槽Ⅱ；在熔丝安装口9-3的壁体上有用于固定引弧熔丝的紧固螺栓11，引弧熔丝设置在穿心牵紧杆9内的熔丝过孔9-5中，引弧熔丝的后端被紧固螺栓11固定在熔丝安装口9-3中，引弧熔丝的前端从第三电极7的凹槽7-1中伸出，然后伸入到第一电极2的环内空间中；在穿心牵紧杆9的后部有第一电气接口12接入，第一电气接口12通过穿心牵紧杆9的金属杆体与第三电极7进行电气连接；在第二电极6的壁体上有第二电气接口14接入；在前端头1的壁体上有第三电气接口17接入，第三电气接口17通过前端头1的金属材质与第一电极2进行电气连接。本发明所述的引弧熔丝为低熔点材料的线或丝，包括铝线、细铜线或锡铅合金材料的保险丝。