[发明专利]水蒸气等离子体的发生系统及其监控系统

权利要求书

1.一种水蒸气等离子体的发生系统，其特征是：包括等离子体发生器、过热器、水蒸气发生装置和热空气发生装置，水蒸气发生装置产生的水蒸气、热空气发生装置产生的热空气经过热器加热后接入等离子体发生器，初始时以空气作为工作气，利用空气等离子体加热等离子体发生器，再将工作气切换成水蒸气；

所述等离子体发生器包括阴极和阳极，在阴极和阳极之间设有用于通入工作气的中间级，水蒸气/热空气作为工作气接入中间级，在阴极外包裹有阴极冷却水通道，阳极外包裹有阳极冷却水通道，中间级外包裹有中间级冷却水通道，阳极冷却水通道的前端为进水口，后端为出水口，且阳极冷却水通道的进水口远离中间级。

2.根据权利要求1所述的水蒸气等离子体的发生系统，其特征是：所述热空气发生装置包括空压机和第二流量计，空气经空压机加热后由第二流量计控制流量进入过热器。

3.根据权利要求2所述的水蒸气等离子体的发生系统，其特征是：所述水蒸气发生装置包括加热水箱和第一流量计，去离子水经水泵泵入缓冲罐后进入加热水箱加热至100℃转化为水蒸气，水蒸气由第一流量计控制流量进入过热器。

4.根据权利要求3所述的水蒸气等离子体的发生系统，其特征是：第一流量计后的水蒸气管路与第二流量计后的热空气管路并成一路后接入过热器。

5.根据权利要求3所述的水蒸气等离子体的发生系统，其特征是：在第二流量计与过热器之间，第一流量计与过热器之间分别设有止回阀。

6.根据权利要求1所述的水蒸气等离子体的发生系统，其特征是：中间级冷却水通道中的冷却水温度为55-65℃。

7.一种用于权利要求1-6中任一项所述的水蒸气等离子体的发生系统的监控系统，其特征是：包括控制器，控制器包括液位监控模块、工作气温度监控模块、中间级冷却水温度控制模块和工作气流量控制模块；

水蒸气发生装置还包括用于检测加热水箱液位的液位传感器；

过热器和等离子体发生器之间还设有用于检测工作气温度的工作气温度传感器；

中间级冷却水通道设有用于检测中间级冷却水温度的冷却水温度传感器；所述液位传感器设置阈值，并用于将检测到的液位信息发送给液位监控模块，液位监控模块在接收到液位低于阈值的信息后控制加热水箱的进水阀打开进水，在接收到液位高于阈值的信息后控制进水阀关闭；

所述工作气温度传感器设置阈值，并用于将检测到工作气的温度信息发送给工作气温度监控模块，工作气温度监控模块在接收到温度低于/高于阈值的信息后控制调节过热器的功率，使温度保持在阈值范围内；

所述冷却水温度传感器设置阈值，并用于将检测到中间级冷却水的温度信息发送给中间级冷却水温度控制模块，中间级冷却水温度控制模块在第一次接收到中间级冷却水温度达到阈值的信息时，将水温达到阈值的信息发送给工作气流量控制模块；中间级冷却水温度控制模块在接收到冷却水温度高于阈值的信息后控制与中间级冷却水通道连接的冷却水泵打开，往中间级冷却水通道内泵入常温冷却水，在接收到中间级冷却水温度低于阈值的信息后关闭对应的冷却水泵；

工作气流量控制模块用于控制调节热空气和/或水蒸气进入等离子体发生器的量，工作气流量模块在接收到中间级冷却水温度控制模块发出的信息前，仅控制只有热空气进入等离子体发生器；在接收到中间级冷却水温度控制模块发出的信息后，控制将热空气逐渐切换为水蒸气。

8.根据权利要求7所述的监控系统，其特征是：等离子体发生器的电源有电压监控器，控制器还包括电压监控模块，电压监控器用于检测等离子体发生器的电源电压，并将检测到的信息发送给电压监控模块，电压监控模块用于接收电压监控器发出的信息，并在接收到等离子体发生器的电压无明显波动时将该信息发送给工作气流量控制模块，在电压监控模块和中间级冷却水温度控制模块发出的信息均接收到后，工作气流量控制模块控制热空气逐渐减小流量，水蒸气以相应的速度逐渐增大流量，直至无热空气仅水蒸气进入等离子体发生器。