[实用新型]一种管腔式阴极

说明书

本实用新型提供了一种管腔式阴极，包括阴极本体，阴极本体的一端为进气端，另一端为定位端，所述进气端设有渐缩角α，进气端的外周设有螺纹。本实用新型结构简单、使用便利，采用管腔式阴极结构，利用旋转气流，使电弧在阴极腔内高速旋转，增加电弧落点区域，避免电弧长时间落在一个区域导致阴极材料熔融损耗过快的问题；另外，还可以通过控制气流的大小，使电弧的落点能够前后移动，增加电弧落点范围，进一步提高阴极寿命。

技术领域

本实用新型涉及等离子体应用领域，特别是一种管腔式阴极。

背景技术

当前，等离子技术已得到广泛的应用，工业上应用于等离子点火、等离子喷涂、金属冶炼、等离子加热制造纳米材料、切割、垃圾焚烧废物处理等。等离子体的处理方式和一般的方式大不一样，等离子体是在电离层或放电现象下所形成的一种状态，伴随着放电现象将会生成了激发原子、激发分子、离解原子、游离原子团、原子或分子离子群的活性化学物以及它们与其它的化学物碰撞而引起的反应。在等离子体发生器中，放电作用使得工作气分子失去外层电子而形成离子状态，经相互碰撞而产生高温，温度可达几万度以上。

对于等离子体火炬而言，阴极对其寿命的影响是最大的。传统的点阴极只适合120kw以下的场合使用，当火电厂使用的煤挥发份低于30%时，小于120kw的等离子体火炬很难将煤粉点燃，这时就需要更高功率的等离子体火炬，将功率提高到200kw或300kw以上，传统的点阴极完全无法满足使用的要求。

申请号为201410567320.5公开了一种用于等离子体喷枪的复合阴极，涉及到等离子体喷枪的阴极结构，由阴极套和阴极头组成，其中，阴极套为中空的回转体结构，阴极头嵌入到阴极套前部的内空间中，阴极头的前端从阴极套中伸出，阴极头的嵌入段为圆柱体结构，圆柱体结构后端的阴极套内空间构成冷却腔，阴极头的圆柱体结构后端为向后渐缩的导流锥体，导流锥体的轴线与嵌入段的轴线重合，在导流锥体的周围分布多片冷却肋板，冷却肋板以径向布局方式与阴极头连为一体，导流锥体和冷却肋板置于冷却腔中，多片冷却肋板之间的空间构成冷却分槽。但是该阴极使用过程中需要进行经维护，提高了设备的维护检修成本，没法从根本上解决使用寿命短的问题，而管腔式阴极由于烧蚀区域大，在更大功率的情况下，能有效地增加阴极寿命。

发明内容

本实用新型的目的是，克服现有技术的上述不足，而提供一种结构简单、使用便利，增加阴极腔内电弧落点区域，加强冷却效果，及时带走电弧作用于阴极的热量，避免阴极被烧坏，延长阴极寿命的管腔式阴极。

本实用新型的技术方案是：一种管腔式阴极，包括阴极本体，阴极本体的一端为进气端，另一端为定位端，进气端的外周设有螺纹。

所述进气端设有渐缩角α，渐缩角α从外向内缩小，其截面呈喇叭状，阴极本体内设有阴极腔。

进一步，所述渐缩角α为30-100°。优选地，渐缩角α为45-80°；更优地，渐缩角α为50、60或70°。

本方案的优点在于，采用管腔式阴极结构，利用旋转气流，使电弧在阴极腔内高速旋转，增加电弧落点区域，避免电弧长时间落在一个区域导致阴极材料熔融损耗过快的问题；另外，还可以通过控制气流的大小，使电弧的落点能够前后移动，增加电弧落点范围，进一步提高阴极寿命。

进一步，所述螺纹的后端设有O型圈槽，便于提高密封的效果。

进一步，所述定位端设有定位止口，定位止口的前端设有O型圈槽，便于提高密封效果，防止漏水；使用过程中O型圈槽内设置O型密封圈，O型圈槽能对O型密封圈起到限位和定位作用。

进一步，所述O型圈槽设置1-2个，O型圈槽用于安装O型密封圈。

进一步，所述定位止口上设有扳手孔，可以使用配套的勾孔扳手装卸管腔式阴极。

进一步，所述定位止口的直径为63-70mm，其长度L1为11-14mm。