[实用新型]水冷多腔室阳极结构

说明书

本实用新型公开了水冷多腔室阳极结构，包括阳极多腔室及其水冷结构，阳极多腔室包括依次连通的压缩腔、稳燃腔、导流腔和加速腔四个腔室，水冷结构包括沿阳极多腔室长度方向套设于其外的外水套环，外水套一端与阳极多腔室外壁面密封连接，另一端通过套设于阳极多腔室外壁面的法兰密封，以使外水套环内壁面与阳极多腔室外壁面之间形成蓄水腔，法兰上设有进水口和出水口，蓄水腔内设置有隔水板，其一端固定于法兰上且另一端距离蓄水腔底的长度为5‑30mm，隔水板将蓄水腔内部分隔成从进水口到出水口的通道。本实用新型提供了合理的水冷阳极结构，在保证等离子火炬阳极整体运行稳定性的同时，能有效提高运行的功率，延长阳极的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及等离子体应用领域。更具体地说，涉及水冷多腔室等离子体火炬阳极结构。

背景技术

等离子体火炬是一种能够产生定向等离子体射流的放电装置，已在等离子体化工、冶金、喷涂、喷焊、机械加工和气动热模拟实验等领域中得到广泛应用。近年以来，大型工业煤粉锅炉的点火和稳燃传统大多是采用等离子火炬点火的技术，能够大幅度减少或取代重油点火，是一种高效节能的环保技术。

由于等离子体火炬采用氧化性气体作为工作气，运行时阳极受氧化性高温电弧烧蚀，氧化严重，另外，由于电弧产生热量的机理不同，大部分的热量会聚集在阳极区域，导致阳极寿命缩短。阳极的使用寿命主要由其电极材料及气流控制技术决定，其中申请号为201210002496.7的专利中公开了一种长寿命高稳定性的多腔室等离子发生器阳极，解决了现有的等离子体发生器阳极常采用喇叭状喷嘴导致工作稳定性差、阳极喷嘴端面的烧蚀严重、使用寿命较短、输出功率不高的问题。

良好的水冷系统也能够在很大程度上延长其使用寿命。理想的水冷系统应该能尽快将等离子体孔道所产生的热量尽可能的带走，并且在系统中防止出现冷却死水区，以增加阳极的使用寿命，提高等离子体火炬的可靠性能。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型还有一个目的是提供水冷多腔室等离子体发生器阳极结构，主要通过在等离子体火炬阳极多腔室外设置稳定的水冷系统，加强阳极的整体冷却效果，在保证整体运行稳定性的同时，能有效提高运行的功率，延长阳极的使用寿命。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了水冷多腔室阳极结构，包括：阳极多腔室，其包括依次连通的压缩腔、稳燃腔、导流腔和加速腔四个腔室；水冷结构，其包括沿阳极多腔室长度方向套设于其外的外水套环，所述外水套环位于加速腔的一端与阳极多腔室外壁面密封连接，位于压缩腔的另一端为开口端，所述开口端通过套设于阳极多腔室外壁面的法兰密封，以使所述外水套环内壁面与阳极多腔室外壁面之间形成密封的蓄水腔，所述法兰上设置有进水口和出水口，所述蓄水腔内设置有隔水板，其一端固定于法兰上且另一端距离蓄水腔腔底的长度为5-30mm，以将蓄水腔内部分隔成从进水口到出水口的进水通道和出水通道。

优选的是，所述阳极多腔室的四个腔室均为圆柱体结构并且平滑固定连通，其中压缩腔与稳燃腔的直径比为1:1.2～1:1.5，稳燃腔与导流腔的直径比为1:1～1:0.8，导流腔与加速腔的直径比为1:1～1:0.6。

优选的是，所述进水口和出水口均为腰型结构，且为数量相等的1～4个。

优选的是，所述法兰的一侧半圆周均匀间隔设置多个进水口，另一侧半圆周对称设置多个出水口，所述隔水板为一对，并对称分布于阳极多腔室外壁两侧，一对隔水板分别设置于相邻的进水口和出水口之间。

优选的是，所述阳极多腔室各处的壁厚不均一，且范围为5～20mm，所述蓄水腔各处的厚度一致。

优选的是，所述法兰上靠近阳极多腔室的内圈均匀间隔设置一周进水口，所述法兰的外圈上均匀间隔设置一周出水口，所述进水口与出水口一一对应设置，所述隔水板为多个，分别设置于每一对进水口与出水口之间。