[发明专利]一种多电弧通道等离子体炬

说明书

本发明公开了一种多电弧通道等离子体炬，包括筒状的阳极冷却组件，阳极冷却组件内套接开设多个电弧通道的阳极电极，阳极电极一端支撑连接绝缘管，绝缘管位于阳极冷却组件内，且与阳极冷却组件形成气流通道，绝缘管内壁套接阴极冷却组件，阴极冷却组件端部正对每个阳极电极电弧通道位置连接一个阴极电极，阳极电极连接一个阳极接线柱，多个阴极电极连接阴极接线柱；等离子体炬中设计多个阴极电极，同时相对应的设计有多个电弧通道的阳极电极，形成多电弧通道的结构，在运行过程中，多个电弧通道同时引弧放电产生等离子体弧；多电弧通道的等离子体结构，形成了多个高温区域，从而增大了高温面积。

技术领域

本发明属于等离子体炬技术领域，具体涉及一种多电弧通道等离子体炬。

背景技术

现有热等离子体炬一般采用单个电弧通道引弧产生等离子体的方式，即等离子体炬上有一个阴极和一个阳极，阴极电极与阳极电极之间有一定的间隙，通过具有电势差的阴极和阳极引弧放电，在单个电弧通道中产生等离子体，再通过外加气流将高密度等离子体吹出，产生高温。该技术广泛应用于切割、焊接、喷涂、冶金、材料、化工和废物处理等工业领域。

在现有单电弧通道等离子体炬的实际应用中，要实现大功率，必须增大电流，在大电流大功率的工况下，电极(尤其是阴极电极)很容易被烧蚀，使电极的使用寿命缩短，导致等离子体炬不能正常工作，因此需频繁更换电极，在使用过程中极为不便。同时，在单电弧通道等离子体炬产生的等离子体高温区域的面积较小，在某些领域需要大面积高温区时，难以实现同时均匀受热。

发明内容

本发明的目的是提供一种多电弧通道等离子体炬，解决了单通道热等离子体炬技术中电极易烧蚀需频繁更换及形成的高温区面积小的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种多电弧通道等离子体炬，包括筒状的阳极冷却组件，阳极冷却组件内套接开设多个电弧通道的阳极电极，阳极电极一端支撑连接绝缘管，绝缘管位于阳极冷却组件内，且与阳极冷却组件形成气流通道，绝缘管内壁套接阴极冷却组件，阴极冷却组件端部正对每个阳极电极电弧通道位置连接一个阴极电极，阳极电极连接一个阳极接线柱，多个阴极电极连接阴极接线柱。

阳极冷却组件包括外侧包覆管，外侧包覆管内依次同轴套接阳极出水管、阳极进水管，阳极出水管与阳极进水管之间形成阳极进水通道，外侧包覆管与阳极出水管之间形成阳极出水通道，阳极进水通道与阳极出水通道远离进水口的一端相通，阳极进水管一端内壁固定连接开设多个电弧通道的阳极电极，阳极进水管另一端内壁与绝缘管形成气流通道。

阳极电极通过开设旋气孔的刚性支撑结构支撑连接绝缘管。

阴极冷却组件包括嵌套于绝缘管内壁的阴极进水管，阴极进水管外同轴套接阴极出水管，阴极进水管与阴极出水管之间形成阴极出水通道，阴极出水管一端正对每个阳极电极电弧通道位置连接一个阴极电极，阴极进水管与阴极出水通道在靠近阴极电极的一端相通。

多个阴极电极连接一个多接头阴极导电座，多接头阴极导电座连接阴极接线柱。

本发明有益效果是：

该等离子体炬中设计多个阴极电极，同时相对应的设计有多个电弧通道的阳极电极，形成多电弧通道的结构，在运行过程中，多个电弧通道同时引弧放电产生等离子体弧。此结构在电压不变的情况下，由于采用多接头阴极导电座，可认为多个阴极电极并联，单个阴极电极所承受的电流及功率达到均分，而等离子体炬的总功率不变。此结构可增加电极的使用寿命，在炬的使用中，降低更换电极的操作频率。同时，多电弧通道的等离子体结构，形成了多个高温区域，从而增大了高温面积。

附图说明

图1是本发明一种多电弧通道等离子体炬轴测局部剖面示意图；

图2是本发明一种多电弧通道等离子体炬内剖面示意图；

图3是本发明的一种多电弧通道等离子体炬的阳极电极示意图；