[实用新型]一种旋流稳弧等离子体发生器的阳极

说明书

本实用新型公开了一种旋流稳弧等离子体发生器的阳极，包括旋流器(1)和等离子体发生器阳极(2)组成。所述等离子体发生器阳极(2)包括依次相接的等离子体电弧压缩稳弧段L3、扰流段L2和电弧喷口段L1。本实用新型与传统等离子体发生器阳极相比，在电弧通道中增加了带有环形圆柱槽或螺旋槽的扰流段L2，具有结构简单，加工安装方便，制造成本低等特点，同时解决了传统旋流稳弧式等离子体发生器阳极局部烧蚀导致寿命较短，结构复杂和等离子体火焰短等缺点。

技术领域

本实用新型涉及等离子体发生器领域，特别是涉及一种旋流稳弧等离子体发生器的阳极。

背景技术

电弧等离子体发生器也叫等离子炬、等离子喷枪等，作为一种清洁、安全、环保的热源，在冶金、切割、喷涂、煤粉锅炉点火等领域得到了广泛的应用。国内部分火电厂已取代重油成为煤粉锅炉点火的主要火源，因电弧等离子体发生器具有高温、节能、安全等独有的特性，越来越引起了人们的关注。

随着电弧等离子体发生器在不同领域的推广引用，开始对等离子体发生器技术的稳定性、高功率、阴阳极的使用寿命以及维护的方便性要求也越来越高，如何提高等离子体发生器的功率、等离子体射流的长度、稳定性、阴阳极使用寿命是目前研究的重点，也是突破的难点。

因热等离子体不断冲刷等离子体发生器阳极，如果使用空气、氧气作为工作介质更容易使等离子体发生器阳极受到活性氧的侵蚀，加剧阳极的烧损，减短阳极使用寿命、影响等离子体发生器的稳定性和可靠性。而空气作为一种方便、廉价的工作介质气体，广泛用在煤粉锅炉点火、垃圾焚烧等领域使用的等离子体发生器。所以这些领域更加需要有一款具有功率高、稳定性好、等离子体射流长、阴阳极使用寿命长等特性的等离子体发生器。

实用新型内容

本实用新型的目是提供一种旋流稳弧等离子体发生器的阳极，具有使用功率高、稳定性好、等离子体射流长、阴阳极使用寿命长、结构简单等特性。

本实用新型是通过以下技术方案实现的，包括旋流器(1)和等离子体发生器阳极(2)，所述等离子体发生器阳极(2)包括依次相接的等离子体电弧压缩稳弧段L3、扰流段L2和电弧喷口段L1。所述等离子体电弧压缩稳弧段L3至少有一个等直径的直筒段和至少一个圆锥段组成；所述电弧扰流段L2通道内至少设置有一个环形圆柱槽或螺旋槽或至少设置有一个环形圆柱槽和螺旋槽；所述电弧喷口段L1至少有一个直筒段组成；所述旋流器(1)与等离子体发生器阳极(2)相连，并且同轴安装。作用是为了提供具有使用功率高、稳定性好、等离子体射流长、阴阳极使用寿命长、结构简单等特性的等离子体发生器阳极。

所述一种旋流稳弧等离子体发生器的阳极，其特征在于：所述等离子体电弧压缩稳弧段 L3，压缩稳弧段L3长度与直筒段直径d1的比例在0.5:1至10:1之间，直筒段直径d1与圆锥段锥顶直径d2的比例在1.5:1至5:1之间；所述等离子体电弧压缩稳弧段L3，圆锥段圆锥角α在5°至120°之间，圆锥角β在5°至120°之间。作用是压缩等离子体电弧，提高弧电压，同时保证电弧的稳定性。

所述电弧扰流段L2，电弧扰流段L2长度与直筒段直径d3的比例在0.5:1至5:1之间，环形圆柱槽或螺旋槽外直径d4与直筒段直径d3的比例在1.1:1至3:1之间，槽宽c与槽间距离(螺距)p 的比例在0.1：1至5:1之间，槽间距离(螺距)p与直筒段直径d3的比例在0.2:1至3:1之间。作用是改变等离子体射流运动轨迹，将旋流运动变成紊流运动。

所述电弧喷口段L1长度与喷口直径d5的比例在1:1至10:1之间；所述电弧喷口段L1形状为圆柱形和圆锥形。作用是等离子体射流的紊流运动逐渐变为平行流运动或接近平行流运动，产提高等离子体射流的长度。

所述旋流器(1)圆切向设置至少一个具有导向旋转功能的进气口(3)，在等离子体电弧压缩稳弧段L3的气流为旋流气流；所述旋流器(1)进气口形状为圆柱形，圆锥形。作用是产生旋转气流，稳定电弧。