[实用新型]一种基于磁约束的火焰约束装置

说明书

本实用新型公开了一种基于磁约束的火焰约束装置及方法、应用。装置包括相对设置的第一导轨和第二导轨；第一导轨和第二导轨上分别设置有第一环形永磁铁和第二环形永磁铁；第一环形永磁铁与第二环形永磁铁的垂直间距调整通过第一环形永磁铁和/或第二环形永磁铁的移动实现；所述第一环形永磁铁的磁极与所述第二环形永磁铁的磁极的设置方式：由上至下均为N极→S极或者均为S极→N极；第二环形永磁铁位于火焰约束装置的喷嘴出口处形成的火焰顶点下方区域、且第一环形永磁铁位于喷嘴的出口的上方区域；喷嘴的中心轴线贯穿于第一环形永磁铁的环形区域内和第二环形永磁铁的环形区域内。该装置实现了磁场对高温燃烧火焰结构的简单、有效的约束。

技术领域

本实用新型涉及一种基于磁约束的火焰约束装置。

背景技术

磁约束是基于磁场与电子相互作用的反应过程约束手段之一。长期以来，磁约束在原子能应用方向有了长足的研究，特别是针对核聚变的等离子体约束，国内外学者开展了大量基础及应用研究，取得了可观的研究及应用成果。

等离子体是处于高温或特定激励下的一种物质状态，是部分或完全电离的离子化的气态状物质，由大量的带电粒子(离子、电子)和中性粒子(原子、分子)组成，其温度可以高达上万度。当前，等离子体技术已广泛应用于焊接、切割、点火、金属冶炼、垃圾焚烧及废物处理等领域，但是这些领域中对火焰的控制大部分是基于对助燃剂量的控制。

现有技术对于高温火焰(2200℃以上)的控制大多是通过耐火材料(如耐火砖、石棉等)将其约束在一定空间内，但是高温火焰的高温或者在高温下的反应物容易对耐火材料造成腐蚀(或者损害)，使耐火材料的耐火性能失效(普通耐火砖失效温度约为1600℃左右)。因此，对于约束高温火焰而言，对耐火材料的要求很高，从而增加了工厂的成本、浪费人力物力。

因此，亟需一种简单、有效的约束火焰的方式。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服在高温(火焰外焰温度大于2200℃)下，耐火材料无法安全、有效约束火焰的缺陷，而提供一种基于磁约束的火焰约束装置。

本实用新型基于磁镜原理，通过调整磁铁的布置方式、磁铁之间的间距，将磁镜原理与约束火焰相结合，设计了一种简单、灵活的火焰约束装置。

本实用新型通过以下技术方案解决上述技术问题：

一种基于磁约束的火焰约束装置，其包括相对设置的第一导轨和第二导轨；

所述第一导轨上设置有第一环形永磁铁，所述第二导轨上设置有位于所述第一环形永磁铁上方区域的第二环形永磁铁；

所述第一环形永磁铁与所述第二环形永磁铁的垂直间距调整通过所述第一环形永磁铁和/或所述第二环形永磁铁的移动实现；

所述第一环形永磁铁的磁极与所述第二环形永磁铁的磁极的设置方式：由上至下均为N极→S极或者均为S极→N极；

所述火焰约束装置还包括喷嘴；

所述第一环形永磁铁位于所述喷嘴出口处形成的火焰顶点下方区域、且所述第二环形永磁铁位于所述喷嘴的出口的上方区域；

所述喷嘴的中心轴线贯穿于所述第一环形永磁铁的环形区域内和所述第二环形永磁铁的环形区域内。

本实用新型中，较佳地，所述第一环形永磁铁与所述第一导轨之间通过第一滑块连接。

本实用新型中，较佳地，所述第二环形永磁铁与所述第二导轨之间通过第二滑块连接。

其中，较佳地，所述第一滑块可沿所述第一导轨移动。

其中，较佳地，所述第二滑块可沿所述第二导轨移动。