一种熔蚀式引弧的等离子体装置，涉及等离子体设备，包括前端头、第一电极、第二电极、第三电极和支持件，前端头和第一电极为环形体结构，第一电极安装在前端头之内，第一电极的环内空间构成产物出口；前端头通过围护体连接到第二电极的前端，围护体的内空间构成等离子体发生室；第三电极置于第二电极的环形体之内，第二电极和第三电极安装在支持件的前端，第二电极与第三电极之间的空间构成电离气槽。本发明专利技术适合在处理工业有害气体领域中应用或在固体废物处置领域中应用，先使处理介质进行电离活化，再把处理介质在高温等离子体电弧的作用下进行处理，更容易得到目标产物。本发明专利技术省略了引弧电极的驱动装置，结构简单合理和操作简便。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及等离子体设备，特别是涉及到一种电弧等离子体装置。
技术介绍
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，被处理的化工有害气体受到高温高压的等离子体冲击时，其分子、原子将会重新组合而生成新的物质，从而使有害物质变为无害物质。在固体废物处置领域，把水蒸汽通过等离子体装置分解为氢、氧活性化学物后再作为气化剂送入气化炉，与生活垃圾或医疗垃圾或工业有机废物或农林废弃物进行气化反应，所进行的反应是放热反应，不需输入氧气或空气助燃，因此可以把生活垃圾或医疗垃圾或工业有机废物或农林废弃物转化为符合化工原料应用要求的富氢合成气。研发一种结构合理、适合其目标产物应用的等离子体装置是本领域研发人员的任务，提高等离子体装置的效率、减少电能消耗是本领域研发人员所追求的目标。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种适合处理化工有害气体或热解用途的等离子体装置，并使装置结构简单合理和效率高，以减少电能消耗。本专利技术的一种熔蚀式弓I弧的等离子体装置，包括前端头1、第一电极2、第二电极6、第三电极7和支持件8，其特征是前端头I和第一电极2为环形体结构，第一电极2以嵌入方式安装在前端头I之内，第一电极2的环内空间构成产物出口XI;前端头I通过围护体5连接到第二电极6的前端，围护体5的内空间构成等离子体发生室VI;第二电极6为环形体结构，第三电极7为圆盘体结构，第三电极7的圆盘体中心有贯通的圆孔，在第三电极7贯通的圆孔前端有凹槽7-1，第三电极7置于第二电极6的环形体之内，第二电极6和第三电极7安装在支持件8的前端，第二电极6的内壁与第三电极7的外壁之间空间构成电离气槽Π ；支持件8的中心有轴向通孔，用穿心牵紧杆9和紧固螺母10把第三电极7与支持件8进行紧密连接。本专利技术中，第一电极2外壁与前端头I内壁之间的空间构成冷却水套X，冷却水套X有冷却剂进口 K接入和冷却剂出口 I接出；第二电极6的环形体中有环形气室W，环形气室w有介质输入接口 m接入，环形气室w连通到电离气槽π ;支持件8为前端开口的槽体结构，支持件8的槽体内空间构成环形冷却腔VI，在第三电极7的内侧有冷却环槽7-2，冷却环槽7-2与环形冷却腔VI相通，环形冷却腔VI有冷却液进口 V接入和冷却液出口 IV接出；在支持件8中心的轴向通孔中有密封槽8-1;穿心牵紧杆9为空心结构，穿心牵紧杆9的内空间构成熔丝过孔9-5，熔丝过孔9-5的后端构成熔丝安装口 9-3，熔丝过孔9-5与第三电极7的凹槽7-1进行贯通相连。在具体实施时，支持件8前端的壁体上有用于产生旋转气流的切向气槽8-3，使环形气室W通过切向气槽8-3连通到电离气槽Π;在熔丝安装口9-3的壁体上有用于固定引弧熔丝的紧固螺栓11，引弧熔丝设置在穿心牵紧杆9内的熔丝过孔9-5中，引弧熔丝的后端被紧固螺栓11固定在熔丝安装口9-3中，引弧熔丝的前端从第三电极7的凹槽7-1中伸出，然后伸入到第一电极2的环内空间中；在穿心牵紧杆9的后部有第一电气接口 12接入，第一电气接口 12通过穿心牵紧杆9的金属杆体与第三电极7进行电气连接;在第二电极6的壁体上有第二电气接口 14接入;在前端头I的壁体上有第三电气接口 17接入，第三电气接口17通过前端头I的金属材质与第一电极2进行电气连接。本专利技术所述的引弧熔丝为低熔点材料的线或丝，包括铝线、细铜线或锡铅合金材料的保险丝。在等离子体装置中，等离子体电弧在二个主电极之间产生，在二个主电极之间能维持等离子体电弧稳定运行的条件下，二个主电极之间的空间距离越大，等离子体电弧的行程越长，其电子相互碰撞的机会和次数就会更多，其能量就会越大，当用于处理工业有害气体时，有害气体受到高温高压等离子体冲击的强度会更大，其重新组合变为无害物质的效率会更高。本专利技术利用熔丝进行引弧，先使用引弧熔丝使二个主电极之间的引弧距离缩短，以降低引弧电压，然后引弧熔丝被熔蚀而缩短，使二个主电极之间产生高温等离子体电弧。本专利技术采取利用熔丝引弧的措施来使等离子体装置的二个主电极之间的空间距离得到延长，加大高温等离子体的能量，提高了效率和节省电能;本专利技术适合在不频繁起动的长期连续运行的设备上应用，省略了引弧电极的驱动装置，降低了制造成本，结构简单合理，操作简便，引弧熔丝极为廉价，其成本可以忽略，因此，本专利技术具有极高的性价比。所述的二个主电极为第一电极2和第三电极7。本专利技术在处理工业有害气体领域中应用或在固体废物处置领域中应用，为了进一步提高等离子体装置的效率，本专利技术在结构中设置第二电极6和第三电极7，把第二电极6和第三电极7进行嵌套设置，第三电极7置于第二电极6的环形体之内，使第二电极6的内壁与第三电极7的外壁之间的空间构成电离气槽Π。应用时，等离子体工作电源连接到第一电气接口 12，然后通过穿心牵紧杆9连接到第三电极7和引弧熔丝;把高压电源连接到第二电气接口 14;第三电气接口 17为等离子体工作电源和高压电源的公共回路接口；所述的等离子体工作电源为180-600V电压的电源，其特点是低电压大电流，所述的高压电源为10000V以上的电源，其特点是高电压小电流。然后把工业有害气体或水蒸汽或其他气源的工作气通过介质输入接口 m输入到第二电极6壁体中的环形气室W中，再由支持件8前端的切向气槽8-3进入第二电极6与第三电极7之间的电离气槽Π中，在电离气槽Π内形成旋转气流，便在电离气槽Π内形成气流隔离放电方式的电场，使工业有害气体或水蒸汽或其他气源的工作气被电离而增加活性，被电离活化的工业有害气体再在高温等离子体电弧的作用下，更容易及更彻底被处理成中性的无害物质，或被电离活化的水蒸汽更容易被分解而作为固体有机废物的气化剂应用。在具体工作时，引弧熔丝的头端伸入到第一电极2的环内空间中，10000V以上的高压电源使第二电极6与第三电极7之间的电离气槽Π进行气流隔离方式的放电，同时使引弧熔丝的头端与第一电极2之间进行放电，在引弧熔丝4的头端与第一电极2之间形成初始电弧，然后引弧熔丝很快被熔蚀而缩短到第三电极7的凹槽7-1中，从而把电弧引到第三电极7上，使第一电极2与第三电极7之间形成高温等离子体电弧。本专利技术先使高压电源作用在第二电极6与第三电极7之间的电离气槽Π中，对工业有害气体或水蒸汽或其他气源的工作气进行电离和活化，然后通过引弧熔丝进行第一电极2与第三电极7之间的引弧，使之在第一电极2与第三电极7之间产生高温等离子体电弧，把工业有害气体或水蒸汽或其他气源的工作气进行目标处理，更容易得到目标产物。本专利技术采取熔蚀引弧的措施来使第一电极2与第三电极7之间的空间距离得到延长，加大高温等离子体电弧的能量，提高了效率和节省电能。其中，产生高温等离子体电弧的电能由等离子体工作电源提供。等离子体装置运行时，产生高温等离子体本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种熔蚀式引弧的等离子体装置，包括前端头（1）、第一电极（2）、第二电极（6）、第三电极（7）和支持件（8），其特征是前端头（1）和第一电极（2）为环形体结构，第一电极（2）以嵌入方式安装在前端头（1）之内，第一电极（2）的环内空间构成产物出口（Ⅺ）；前端头（1）通过围护体（5）连接到第二电极（6）的前端，围护体（5）的内空间构成等离子体发生室（Ⅷ）；第二电极（6）为环形体结构，第三电极（7）为圆盘体结构，第三电极（7）的圆盘体中心有贯通的圆孔，在第三电极（7）贯通的圆孔前端有凹槽（7‑1），第三电极（7）置于第二电极（6）的环形体之内，第二电极（6）和第三电极（7）安装在支持件（8）的前端，第二电极（6）的内壁与第三电极（7）的外壁之间空间构成电离气槽（Ⅱ）；支持件（8）的中心有轴向通孔，用穿心牵紧杆（9）和紧固螺母（10）把第三电极（7）与支持件（8）进行紧密连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周开根，
申请(专利权)人：衢州迪升工业设计有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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