[发明专利]气旋式低温等离子发生器

摘要

本发明公开了一种气旋式低温等离子发生器，包括阳极组件、阴极组件、引弧器以及与阳极组件和阴极组件导通的直流电源，该等离子发生器阴电极以及阳电极，利用直流电流将阴、阳电极之间的旋转压缩空气电离后获得定向高温、高密度的空气等离子流，并由拉弧压缩空气流吹出等离子发生器，形成高温大梯度的火核。煤粉颗粒与该高温等离子流接触，发生物理反应和化学反应，使煤粉迅速破碎燃烧，并使其中的可燃气份大量释放出来，加剧煤粉燃烧，点燃大量煤粉。该等离子发生器采用圆筒形阴电极、喇叭形阳电极，并通以旋转电离介质，使得电弧支点沿电极表面运动，大大降低了电极的损伤，延长了等离子发生器的寿命。

主权项

一种气旋式低温等离子发生器，包括阳极组件、阴极组件、引弧器以及与阳极组件和阴极组件导通的直流电源，其特征在于：所述阴极组件，包括两端敞口设置的阴极壳体、内设空腔的阴电极以及阴极导电杆；阴极壳体的上端与阴极顶盖封接，且阴极壳体的内壁面加工有阴极水冷环形槽；阴极外壁的两端分别与阴极水冷环形槽上下两侧的凸缘对应地液密封连接；阴极导电杆的一端伸出阴极顶盖后与阴极接线板固紧，另一端则置于阴电极的内腔，且阴极导电杆、阴电极、阴极壳体以及阴极顶盖装配后形成阴极进气室，同时阴极外壳上对应地开设有与阴极进气室贯通的阴极电离介质进口以及分别与水冷环形槽连通的阴极冷却水进口和阴极冷却水出口，所述阴极导电杆与阴极的内腔通过螺纹连接后将阴极电弧控制器固定；所述阴极电弧控制器包括旋流件本体，该旋流件本体沿轴线开设有中心喷管；所述旋流件本体包括旋流圆柱段以及沿圆柱段的一端收缩延伸而成的旋流圆锥段，同时，所述旋流圆柱段的外表面开设螺旋槽；所述中心喷管、螺旋槽均通过阴极导电杆上开设的导流通孔与阴极进气室连通，且中心喷管由锥段喷管以及沿锥段喷管细端延伸而成的柱段喷管组成，所述柱段喷管开设于旋流圆锥段内，而锥段喷管则开设于旋流圆柱段内，且中心喷管的大端与阴极导电杆相邻；所述阳极组件，包括阳电极、阳极水套、阳极壳体以及阳极旋流环；阳极壳体紧靠着上端部的内壁设置凹槽，阳极旋流环的外圆面与凹槽槽底相对设置的敞口端部紧密配合封接，该阳极旋流环与凹槽槽底之间的空间形成阳极进气室；阳极旋流环的圆周方向均布2个以上的切向流孔；阳电极沿轴向开设用于等离子体喷射的喷管，且阳电极置于阳极旋流环的下方，同时阳电极的外表面与阳极壳体液密封连接；阳极水套置于阳极与阳极壳体之间，该阳极水套将阳极与阳极壳体之间的空间隔成连通的阳极冷却水出水室和阳极冷却水进水室；阳极壳体上分别开设有与阳极冷却水进水室贯通连接的阳极冷却水进口、与阳极冷却水出水室相贯通的阳极冷却水出口、与阳极进气室贯通连接的阳极电离介质进口以及用于安装引弧器的安置腔；所述阴阳极连接件，包括绝缘套筒，该绝缘套筒的一端与阴极螺纹连接，另一端则通过压紧法兰与与阳极连接。