[实用新型]紧凑型高焓大功率DC非转弧等离子体炬

说明书

本实用新型公开了一种紧凑型高焓大功率DC非转弧等离子体炬，后电极一端与套筒式集成件的一端螺纹连接，后电极和套筒式集成件设置在等离子炬主体外壳内侧并且能够自由滑动，前电极与后电极同轴设置在等离子矩主体外壳内，绝缘集成件设置在后电极和前电极之间，涡流发生器设置在绝缘集成件内腔中，回流引导件套设前电极外侧，前端盖固定设置在前电极一端端部，绝缘套筒套设在套筒式集成件外侧，后压盖固定设置在等离子炬主体外壳一端端部，螺栓杠杆机构设置在安装座上，套筒式集成件通过连接夹套设置在螺栓杠杆机构上由螺栓杠杆机构驱动在等离子矩主体外壳内滑动。本实用新型结构紧凑体积小并且电极寿命高。

技术领域

本实用新型涉及一种等离子体炬，特别是一种紧凑型高焓大功率DC非转弧等离子体炬。

背景技术

目前国际上实际应用当中的高温等离子体发生器有射频（RF）无电极等离子体发生器及直流（DC）电极式等离子体发生器。射频（RF）等离子炬由于RF线圈结构限制，等离子体喷嘴无法伸入较厚耐材的高温容器内而且功率较低。DC转移弧式等离子体发生器应用在焊接及旋转电极金属纳米粉制备工艺。DC（直流）非转移弧等离子体发生器又分为套锥形实体电极和空心桶式电极。套锥形实体电极等离子体发生器由于电极同心重叠布置等结构尺寸限制，其功率较低（小于200KW），大多用在实验室及热喷涂行业。而以空心桶式电极前后同轴布置方式的等离子体发生器径向尺寸有所减小，轴向尺寸可根据实际应用加长，电弧跨过电极间隙在前后电极中心孔内沿轴线加长生成并在涡流工作气作用下旋转，旋转半径小，热量集中加热穿过内孔的工作气而产生高温高焓等离子体，其功率可大于300KW或超过兆瓦（MW）级。其应用包括空气加热，金属，非金属，底灰及飞灰熔融，垃圾或生物质热解气化等领域。

传统的等离子体发生器多重套筒向电极提供冷却进回水及工作气引入电弧区导致炬体尺寸庞大、电极寿命低。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种紧凑型高焓大功率DC非转弧等离子体炬，其结构紧凑体积小并且电极寿命高。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种紧凑型高焓大功率DC非转弧等离子体炬，其特征在于：包含等离子炬主体外壳、套筒式集成件、后电极、螺栓杠杆机构、前电极、绝缘集成件、涡流发生器、回流引导件、前端盖、绝缘套筒、后压盖、安装座、气体进口连接件和连接夹套，后电极一端与套筒式集成件的一端螺纹连接，后电极和套筒式集成件设置在等离子炬主体外壳内侧并且能够自由滑动，前电极与后电极同轴设置在等离子矩主体外壳内，绝缘集成件设置在后电极和前电极之间，涡流发生器设置在绝缘集成件内腔中，回流引导件套设前电极外侧，前端盖固定设置在前电极一端端部，绝缘套筒套设在套筒式集成件外侧，后压盖固定设置在等离子炬主体外壳一端端部，螺栓杠杆机构设置在安装座上，套筒式集成件通过连接夹套设置在螺栓杠杆机构上由螺栓杠杆机构驱动在等离子矩主体外壳内滑动。

进一步地，所述等离子矩主体外壳包含台肩、冷却水回流出口管和安装法兰，台肩为环形并且台肩固定设置在冷却水回流出口管一端内侧，安装法兰固定设置在冷却水回流出口管的另一端端部。

进一步地，所述套筒式集成件包含冷却水进口管、套管、工作气体进气管路，冷却水进口管一端内壁设置有内螺纹，后电极一端外侧设置有与冷却水进口管匹配的外螺纹，后电极设置在冷却水进口管内与冷却水进口管螺纹连接，套管套设在冷却水进口管和后电极外侧并且套管与冷却水进口管和后电极外壁之间形成冷却水通道，工作气体进气管路呈U型嵌入设置在冷却水进口管内，套管内壁开有进气环形槽，工作气体进气管路一端与进气环形槽连通，绝缘套管套设在套管外侧并且绝缘套管和套管之间形成环形工作气体通道，套管上开有进气孔将进气环形槽和环形工作气体通道连通。