[实用新型]一种双级电弧等离子体喷枪的绝缘枪架

说明书

技术领域

本实用新型涉及等离子体设备，特别是涉及到一种等离子体喷枪。

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。

等离子热解水制氢技术是最近几年提出来的水制氢候选技术之一，因为水是一种相当稳定的物质，在常压条件下，温度在2000K时水分子几乎不分解，2500K时有25%的水发生分解，3400～3500K时氢气和氧气的摩尔分数达到最大，分别为18%和6%，当温度达到4200K以上时，水分子将全部分解为氢气、氢、氧气、氧和氢氧原子团，一般的加热方式难以达到这么高的温度，而使用等离子体喷枪则能做到；应用等离子体喷枪处理危险有害的废弃物和生活垃圾，使气化炉不需输入空气或氧气，使生活垃圾转化的合成气品质好，达到化工原料的要求，合成气再通过后级设备生产甲醇或二甲醚产品，实现资源化和无污染处理生活垃圾；在煤气化生产线上如利用等离子体喷枪把水蒸汽加热分解后再喷入气化炉内，与煤炭进行化学反应，所发生的反应是放热反应，使气化炉不需输入空气或氧气助燃，生产的合成气中氢气的分数比例高，废气的含量低，实现节能减排。

等离子体喷枪的阳极结构中需有冷却水套，喷嘴式阳极的冷却水套设置在一体化阳极的回转体壁体中，这类阳极需采用熔模技术制造，制造工艺较复杂；喷管式阳极由阳极喷管与阳极外套组成，阳极喷管和阳极外套使用金属材料，阳极喷管嵌入在阳极外套之中，冷却水套由阳极喷管与阳极外套之间的空间构成，冷却水套的两端由嵌入口的紧密结合面进行密封，存在冷却水泄漏情况。

实用新型内容

本实用新型的目的是要克服现有等离子体喷枪的缺点，避免冷却水泄漏，对等离子体喷枪的阴极和阳极进行有效保护，并且提高等离子体气化喷枪的加热效率，使等离子体喷枪达到更高的处理温度，提高等离子体喷枪的加热效率及分解能力，以满足热解水制氢、煤气化、电站锅炉点火、固体废物处置、有害气体处理、臭气处理的应用要求。

一种等离子体喷枪的绝缘枪架，呈回转体结构，其特征是回转体结构内有第一内腔Ⅱ、第二内腔Ⅲ、第三内腔Ⅹ和第四内腔Ⅺ，第一内腔Ⅱ、第二内腔Ⅲ、第三内腔Ⅹ和第四内腔Ⅺ依次由后向前设置，在第一内腔Ⅱ与第二内腔Ⅲ之间有隔离体2-2，隔离体2-2的中心有圆孔，在第三内腔Ⅹ与第四内腔Ⅺ之间有隔离凸环2-9，阴极后座安装在第一内腔Ⅱ的后端，阴极设置在第一内腔Ⅱ中，第一内腔Ⅱ的余量空间构成原料气室，第一内腔Ⅱ的后端有安装接口2-6，第一内腔Ⅱ的壁体上有原料气输入接口2-1；第一阳极安装在第二内腔Ⅲ中，第一阳极的外壁与第二内腔Ⅲ内壁之间的空间构成第一阳极的冷却水套，第二内腔Ⅲ的前端有承插口2-4，在第二内腔Ⅲ的壁体上有冷却剂入口2-5接入和冷却剂出口2-7接出；第一阳极的前端和第二阳极的后端进入到第三内腔Ⅹ中，第三内腔Ⅹ的余量空间构成工作气室，在第三内腔Ⅹ的壁体上有工作气输入口2-8；第二阳极安装在第四内腔Ⅺ，第二阳极的外壁与第四内腔Ⅺ内壁之间的空间构成第二阳极的冷却水套，第四内腔Ⅺ的前端有承接口2-11，在第四内腔Ⅺ的壁体上有冷却进水接口2-13。本实用新型作为双级电弧等离子体喷枪的阴极与阳极之间的连接支撑部件，利用绝缘枪架的壁体作为第一阳极和第二阳极冷却水套的外壁，可以实现减小喷枪的体积及节省金属材料用量，并且便于在承插口2-4中和在承接口2-11中使用密封材料避免冷却水泄漏，克服现有等离子体喷枪冷却水易泄漏的缺点。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的目的是要克服现有等离子体喷枪的缺点，利用绝缘枪架的壁体作为第一阳极和第二阳极冷却水套的外壁，实现减小喷枪的体积及节省金属材料用量，并且避免冷却水泄漏。本实用新型提高等离子体气化喷枪的加热效率，使等离子体喷枪达到更高的处理温度，提高等离子体喷枪的加热效率及分解能力，以满足热解水制氢、煤气化、电站锅炉点火、固体废物处置、有害气体处理、臭气处理的应用要求。

附图说明

图1是本实用新型的双级电弧等离子体喷枪的绝缘枪架结构图。