本发明专利技术公开了一种应用于危废处理的直流电弧等离子体炬，包括阴极组件，阴极组件末端连接阴极，阴极组件外壁套接绝缘组件，绝缘组件末端开设气孔，还包括套装绝缘组件外的阳极组件，阳极组件与绝缘组件形成气流通道，阳极组件内连接与阴极相对的阳极，阴极与阳极形成等离子体形成通道，阳极连接绝缘组件靠近气孔的一端，使等离子体形成通道与气流通道相连通；阴极、阳极及旋流器构成的放电室可以在大电流下起弧，大大优化了调整到额定功率的时间；阳极保护盖的加入能够确保弧根不会溢出到端面，从而减少了等离子弧对阳极端面的烧蚀；也能够延长了整个等离子体炬的使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
一种应用于危废处理的直流电弧等离子体炬
本专利技术属于等离子体炬
，具体涉及一种应用于危废处理的直流电弧等离子体炬。
技术介绍
等离子炬主要由阴极部件和阳极部件之间产生的电弧对流通其中的气体进行电离，电离的过程将气体等离子体化，等离子态下气体具有良好的流动性、扩散性、导电性和导热性。等离子体炬亦称等离子体发生器或等离子体加热系统，等离子体炬通过平衡电离产生的热等离子体的温度可达6000℃以上，与气体混合后可以形成2000℃的高温热源，弧心温度更是高达30000℃以上。热等离子体不仅可以在氧化性、还原性和惰性气体等环境下工作，而且具有比燃烧方式更高的温度和功率密度，再加上等离子体具有流体与电磁的双重属性，使得等离子体炬可以广泛用于工业领域。直流电弧等离子体炬具有结构简单、稳定性高、功率大、电热转化效率高等优点，比较符合工业应用的需求。在材料制备，等离子体炬用于制粉及材料的合成，在冶金行业，等离体炬用于金属的熔化与重溶、保温以及新冶炼工艺过程等，在环保领域，等离子体炬可以有效分解垃圾焚烧飞灰中的二噁英等有害物质。热等离子体炬主要是将电能转化成热能，由于材料限制及结构设计的缺陷等原因，等离子体炬的使用寿命有限，不超过100小时，严重制约了等离子体炬的技术发展。为了提高等离子体炬的使用寿命，现有的等离子体炬大多设计复杂，专利申请号为CN201210079650.0，名称为200KW非转移弧等离子发生器及引弧方法的专利技术专利中，等离子体炬结构由阴极部件、阳极部件及电极间插入段和各电极间通入的惰性气体和水冷部件构成，由于电极间插入段结构复杂，且需要通电、通气和水冷，给制造安装带来了极大困难，同时炬的总功率和使用寿命提高的非常有限。专利申请号为CN201922211850.7，名称为一种耐烧蚀的高热效率等离子体炬的专利中，介绍了采用阳极铜衬钼的方式提高阳极的使用寿命，从而提高等离子体炬的使用寿命，但由于影响等离子体炬的使用寿命的关键点很多，尤其是在较大功率运行的情况下，仅仅提高阳极的使用寿命还远远不够。带有电极间插入段的直流电弧等离子体炬，通过多路进气的方式让等离子弧发生转移，最终实现通过提高弧长达到提高弧压的目的，带来的缺点是结构异常复杂，工艺掌握困难，工作介质的波动极易造成中间电极和中间旋流器的烧损，最终影响到等离子体炬的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种应用于危废处理的直流电弧等离子体炬，能够有效提高等离子体的使用寿命。本专利技术所采用的技术方案是，一种应用于危废处理的直流电弧等离子体炬，包括阴极组件，阴极组件末端连接阴极，阴极组件外壁套接绝缘组件，绝缘组件末端开设气孔，还包括套装绝缘组件外的阳极组件，阳极组件与绝缘组件形成气流通道，阳极组件内连接与阴极相对的阳极，阴极与阳极形成等离子体形成通道，阳极连接绝缘组件靠近气孔的一端，使等离子体形成通道与气流通道相连通，阳极中部开设等离子通道，阳极末端连接阳极保护盖体。本专利技术的特点还在于：阴极组件包括阴极冷却管道，阴极冷却管道上一端固定连接阴极接线柱，阴极冷却管道另一端固定连接阴极，阴极连接阴极接线柱，阴极冷却管道外壁套接绝缘组件。阴极冷却管道包括筒状外壳体，筒状外壳体内同轴套装阴极进水管，筒状外壳体与阴极进水管之间连接堵头，阴极进水管与筒状外壳体形成阴极出水通道，阴极出水通道与阴极进水管内相通，筒状外壳体外壁套接绝缘组件，筒状外壳体一端连接阴极接线柱，另一端连接阴极。阴极进水管内靠近阴极一端开设多个通水孔。筒状外壳体与阴极进水管之间连接多个刚性支撑网。阴极冷却管道外套接阴极法兰。绝缘组件包括套接在阴极组件外的绝缘导气筒，绝缘导气筒套装于阳极组件内，形成气流通道，绝缘导气筒一端外壁套接绝缘法兰，绝缘导气筒另一端连接旋流器一端，旋流器另一端连接阳极。旋流器上开设正向旋流孔和逆向旋流孔。阳极组件包括套接于绝缘组件外部的阳极内管，阳极内管外端部连接阳极接线柱，阳极内管外套接阳极进水管，阳极进水管长度大于阳极内管，阳极进水管外套接阳极出水管，且阳极进水管上开设水孔，使阳极进水管与阳极出水管相连通，阳极出水管外套接壳体，阳极进水管内套装阳极，阳极连接阳极内管端部、阳极接线柱，阳极内管外还套接阳极法兰。本专利技术有益效果是：1、通过气流通道结合旋流器使气流的电离度大大提高，旋流器为双排气流结构，一排为正向旋流孔，一排为逆向旋流孔，双排旋流孔的出口正对着阴极帽的凹槽。阴极、阳极及旋流器构成的放电室可以在大电流下起弧，大大优化了调整到额定功率的时间。2、阳极包括阳极本体和阳极保护端盖，阳极本体外侧有均布的导水通道，能够实现均匀散热。3、阳极保护盖的加入能够确保弧根不会溢出到端面，从而减少了等离子弧对阳极端面的烧蚀；同时由于等离子体炬使用的熔融炉内含有大量的氯离子和其它重金属，在使用中会对铜阳极表面造成电化学腐蚀，在阳极保护端盖的保护下，能够有效缓解炉内高温环境和有害离子对阳极端面的腐蚀，从而大大延长了阳极的使用寿命，最终也延长了整个等离子体炬的使用寿命。附图说明图1是本专利技术一种应用于危废处理的直流电弧等离子体炬的结构示意图；图2是本专利技术中阴极组件和阴极的结构示意图；图3是本专利技术中阴极组件的结构示意图；图4是本专利技术中绝缘组件的结构示意图；图5是本专利技术中旋流器结构示意图；图6是本专利技术中阳极组件和阳极的结构示意图；图7是本专利技术中阳极组件结构示意图；图8是本专利技术中阳极结构示意图；图9是本专利技术中气体流动示意图。图中，1.阴极组件，11.阴极冷却管道，111.筒状外壳体，112.阴极进水管，113.堵头，114.刚性支撑网，12.阴极接线柱，13.阴极法兰，2.绝缘组件，21.绝缘导气筒，22.绝缘法兰，23.旋流器，231.正向旋流孔，232.逆向旋流孔，3.阳极组件，31.阳极内管，32.阳极进水管，33.阳极出水管，34.壳体，35.阳极接线柱，36.阳极法兰，4.阴极，5.阳极，6.等离子弧，7.等离子通道，8.阳极保护端盖。具体实施方式下面结合附图及具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术一种应用于危废处理的直流电弧等离子体炬，如图1所示，包括阴极组件1，阴极组件1末端连接阴极4，阴极组件1外壁套接绝缘组件2，绝缘组件2能够防止阴极组件1和阳极组件4在阴极4头以外的任何区域发生放电，确保放电位置必须发生在阴极4头处，这样才能使气体电离产生等离子体，最终随着气流将高温传递出等离子体炬本体，绝缘组件2末端开设气孔，还包括套装绝缘组件2外的阳极组件3，阳极组件3与绝缘组件2之间形成气流通道，阳极组件3内连接与阴极4相对的阳极5，阴极4与阳极5形成等离子体形成通道，阳极5连接绝缘组件2靠近气孔的一端，使等离子体形成通道与气流通道相连通，阳极5中部开设等离子通道7，阳极5末端连接阳极保护盖体8。如图2所示，阴极组件1包括阴极冷却管道11，阴极冷却管本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种应用于危废处理的直流电弧等离子体炬，其特征在于，包括阴极组件(1)，所述阴极组件(1)末端连接阴极(4)，所述阴极组件(1)外壁套接绝缘组件(2)，所述绝缘组件(2)末端开设气孔，还包括套装绝缘组件(2)外的阳极组件(3)，所述阳极组件(3)与绝缘组件(2)形成气流通道，所述阳极组件(3)内连接与阴极(4)相对的阳极(5)，阴极(4)与阳极(5)形成等离子体形成通道，所述阳极(5)连接绝缘组件(2)靠近气孔的一端，使等离子体形成通道与气流通道相连通，所述阳极(5)中部开设等离子通道(7)，所述阳极(5)末端连接阳极保护盖体(8)。/n
【技术特征摘要】
1.一种应用于危废处理的直流电弧等离子体炬，其特征在于，包括阴极组件(1)，所述阴极组件(1)末端连接阴极(4)，所述阴极组件(1)外壁套接绝缘组件(2)，所述绝缘组件(2)末端开设气孔，还包括套装绝缘组件(2)外的阳极组件(3)，所述阳极组件(3)与绝缘组件(2)形成气流通道，所述阳极组件(3)内连接与阴极(4)相对的阳极(5)，阴极(4)与阳极(5)形成等离子体形成通道，所述阳极(5)连接绝缘组件(2)靠近气孔的一端，使等离子体形成通道与气流通道相连通，所述阳极(5)中部开设等离子通道(7)，所述阳极(5)末端连接阳极保护盖体(8)。
2.根据权利要求1所述的一种应用于危废处理的直流电弧等离子体炬，其特征在于，所述阴极组件(1)包括阴极冷却管道(11)，所述阴极冷却管道(11)上一端固定连接阴极接线柱(12)，所述阴极冷却管道(11)另一端固定连接阴极(4)，所述阴极(4)连接阴极接线柱(12)，所述阴极冷却管道(11)外壁套接绝缘组件(2)。
3.根据权利要求2所述的一种应用于危废处理的直流电弧等离子体炬，其特征在于，所述阴极冷却管道(11)包括筒状外壳体(111)，所述筒状外壳体(111)内同轴套装阴极进水管(112)，所述筒状外壳体(111)与阴极进水管(112)之间连接堵头(113)，所述阴极进水管(112)与筒状外壳体(111)形成阴极出水通道，所述阴极出水通道与阴极进水管(112)内相通，所述筒状外壳体(111)外壁套接绝缘组件(2)，所述筒状外壳体(111)一端连接阴极接线柱(12)，另一端连接阴极(4)。
4.根据权利要求3所述的一种应用于危废处理的直流电弧等离子体炬，其特征在于，所述阴极进水管(112)内靠近阴...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈小林，王磊，陈威仰，高岭，王卫民，刘炎，吴忠勇，
申请(专利权)人：重庆新离子环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50
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