[发明专利]一种固体工质的脉冲等离子体射流产生装置及方法

说明书

本发明公开了一种固体工质的脉冲等离子体射流产生装置及方法，涉及射流产生技术领域。本发明包括射流产生单元，包括外壳，所述外壳一端设置有阴极喷嘴，所述阴极喷嘴入口设置有阴极的电极板，所述外壳两侧分别设置有阳极、触发电极，所述外壳内腔设置有固体工质；脉冲电源单元，包括主放电回路和触发回路，所述主放电回路与阳极相连，所述触发回路与触发电极相连；晶闸管触发电路单元，包括第一晶闸管和第二晶闸管，所述第一晶闸管位于主放电回路上，所述第二晶闸管位于触发回路上。本发明的有益效果：相比于其他电能控制多次点火方案，本发明装置使用的毛细血管等离子体点火技术具有较高的安全性和可靠性，且可通过谐振充电电源实现重复点火。

技术领域

本发明涉及射流产生技术领域，特别是一种固体工质的脉冲等离子体射流产生装置及方法。

背景技术

目前，根据产生热等离子体所用的驱动电源来划分，目前主要方法有大功率射频、微波、直流电弧、毛细管脉冲等。

射频放电等离子体、微波放电等离子体、直流电弧三种射流生成方案均需要可燃的气体工质，如已公开发明专利CN114195096A《含高烷烃类有机物的可燃气热等离子体改良方法及系统》记载：“本发明公开了一种含高烷烃类有机物的可燃气热等离子体改良系统，包括等离子体炬、等离子体炬驱动电源以及分别连接在等离子体炬不同位置的可燃气进气口、补氧风入口，其中，所述进气口上通过一进气管与储气罐连接，所述进气管上串接有流量计一和进气阀一；所述补氧风入口通过一补氧管与高压气泵连接，所述补氧管上还串接有流量计二和进气阀二；所述等离子体炬包括等离子体炬阳极和等离子体炬阴极，所述阴极头部与补氧风入口之间的间距为预定间距；所述等离子体炬端部设有出气口。本发明还提供了改良方法。本发明实用性和功能性强，可广泛应用于可燃气技术领域。”，这其中即采取含高烷烃类有机物的可燃气。

而采取可燃的气体工质，安全性和可靠性难以兼容可以考虑选择固体工质作为工质材料，而毛细管脉冲装置常采用固体工质。此外，其他电能控制需要多次点火方案，对于复杂的物理环境十分繁琐，因此需要一种装置如谐振充电电源实现重复点火功能。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于现有技术中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明所要解决的技术问题是如何提供一种可靠点火的依靠固体工质的脉冲等离子体射流产生装置及方法。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种固体工质的脉冲等离子体射流产生装置，其包括射流产生单元，包括外壳，所述外壳一端设置有阴极喷嘴，所述阴极喷嘴入口设置有阴极的电极板，所述外壳两侧分别设置有阳极、触发电极，所述外壳内腔设置有固体工质；脉冲电源单元，包括主放电回路和触发回路，所述主放电回路与阳极相连，所述触发回路与触发电极相连；晶闸管触发电路单元，包括第一晶闸管和第二晶闸管，所述第一晶闸管位于主放电回路上，所述第二晶闸管位于触发回路上。

作为本发明所述固体工质的脉冲等离子体射流产生装置的一种优选方案，其中：所述阴极喷嘴内径由入口到开口逐渐增大。

作为本发明所述固体工质的脉冲等离子体射流产生装置的一种优选方案，其中：所述阳极和触发电极垂直插入外壳内腔，且形成错位，且二者靠近空气的一端均包裹有绝缘套管。

作为本发明所述固体工质的脉冲等离子体射流产生装置的一种优选方案，其中：所述阳极、触发电极的末端形成触发通道，所述触发电极的末端与阴极之间形成主放电通道。

作为本发明所述固体工质的脉冲等离子体射流产生装置的一种优选方案，其中：所述主放电回路包括主电容，所述主电容一端与第一晶闸管输入端连接，另一端接地；所述第一晶闸管输出端与阳极相连，所述第一晶闸管两侧并联有第一二极管。