一種用于氣化爐的內(nèi)電弧等離子體噴槍的制作方法
【專利摘要】一種用于氣化爐的內(nèi)電弧等離子體噴槍，涉及到一種等離子體加熱設(shè)備，主要由前槍體、后座、第一電極和第四電極組成，前槍體的構(gòu)造內(nèi)有弧腔和冷卻水套，弧腔的兩端分別有入口和壓縮噴口，冷卻水套在弧腔的外側(cè)，第一電極的頭部設(shè)置在前槍體的弧腔之外，并接近入口；第四電極（8）的頭部通過壓縮噴口伸入到弧腔內(nèi)的壓縮噴口側(cè)，壓縮噴口處的金屬構(gòu)件形成第三電極，第三電極上有第二環(huán)形放電面，入口處的金屬構(gòu)件形成第二電極，第二電極上有第一環(huán)形放電面；或者，第四電極的頭部進(jìn)一步從壓縮噴口伸入到弧腔之內(nèi)并接近入口，入口處的金屬構(gòu)件形成輔助電極。本發(fā)明使水蒸汽在弧腔內(nèi)被加熱分解，能量集中作用在水分子上，使水分子很容易分解。
【專利說明】—種用于氣化爐的內(nèi)電弧等離子體噴槍

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電加熱設(shè)備，特別是涉及到一種等離子體加熱設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，等離子技術(shù)已得到廣泛的應(yīng)用，工業(yè)上應(yīng)用于等離子點火、等離子噴涂、金屬冶煉、等離子加熱制造納米材料、切割、垃圾焚燒和廢物處理等。近幾年來，利用等離子體處理危險有害的廢棄物和生活垃圾的技術(shù)發(fā)展很快，等離子體的處理方式和一般的焚燒方式大不一樣，等離子體是在電離層或放電現(xiàn)象下所形成的一種狀態(tài)，伴隨著放電現(xiàn)象將會生成了激發(fā)原子、激發(fā)分子、離解原子、游離原子團(tuán)、原子或分子離子群的活性化學(xué)物以及它們與其它的化學(xué)物碰撞而引起的反應(yīng)。在等離子體發(fā)生器中，放電作用使得工作氣分子失去外層電子而形成離子狀態(tài)，經(jīng)相互碰撞而產(chǎn)生高溫，溫度可達(dá)幾萬度以上。
[0003]當(dāng)前，常規(guī)煤氣化裝置中使用的氣化劑為水蒸汽+空氣或水蒸汽+氧氣，在氣化爐工作時，直接把水蒸汽+空氣或水蒸汽+氧氣送入氣化爐，使水蒸汽與炭發(fā)生造氣反應(yīng)生成合成氣，其反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，需要由空氣或氧氣與炭發(fā)生氧化反應(yīng)為其提供熱量，這種氣化方式的氣化率僅為70%左右，這將增加煤炭資源消耗，同時，合成氣中產(chǎn)生大量的二氧化碳廢氣，不僅影響到合成氣的品質(zhì)，而且使后級生產(chǎn)中排放大量的溫室氣體。如利用等離子體噴槍把水蒸汽加熱分解后再噴入氣化爐內(nèi)與焦炭進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，所發(fā)生的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，可以為氣化爐提供原料烘干和熱解所需的熱量，從而使氣化爐不需輸入空氣或氧氣，生產(chǎn)的合成氣中氫氣的分?jǐn)?shù)比例高，廢氣的含量低。
[0004]生活垃圾由于熱值低，化學(xué)成分中的固定炭含量少，如用常規(guī)的水蒸汽、空氣或氧氣作氣化劑來氣化生活垃圾，水蒸汽與炭反應(yīng)生成合成氣所進(jìn)行的是吸熱反應(yīng)，將會消耗氣化爐的熱量，氣化爐需要輸入空氣或氧氣，并且消耗燃料，使得合成氣中廢氣含量高，所得到的合成氣中有用成分相當(dāng)?shù)停瑤缀跏菑U氣。利用等離子體噴槍把氣化劑水蒸汽加熱，使水分子分解為氫、氧的活性化學(xué)物噴入氣化爐，與垃圾炭進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，所進(jìn)行的是放熱反應(yīng)，可以為氣化爐提供原料烘干和熱解所需的熱量，從而使氣化爐不需輸入空氣或氧氣，使生活垃圾轉(zhuǎn)化的合成氣品質(zhì)好，達(dá)到化工原料的要求，合成氣再通過后級設(shè)備生產(chǎn)甲醇或二甲醚產(chǎn)品，實現(xiàn)無污染處理生活垃圾，同時把垃圾廢物轉(zhuǎn)化為人類需要的化工原料。因此,如要將生活垃圾氣化的合成氣成為有用之材,應(yīng)優(yōu)選等離子體加熱分解水蒸汽作為氣化劑的氣化技術(shù)。
[0005]等離子熱解水制氫技術(shù)是最近幾年提出來的水制氫候選技術(shù)之一，因為水是一種相當(dāng)穩(wěn)定的物質(zhì)，在常壓條件下，溫度在2000K時水分子幾乎不分解，2500K時有25%的水發(fā)生分解，3400?3500K時氫氣和氧氣的摩爾分?jǐn)?shù)達(dá)到最大，分別為18%和6%，當(dāng)溫度達(dá)到4200K時,水分子將全部分解為氫氣、氫、氧氣、氧和氫氧原子團(tuán)，一般的加熱方式難以達(dá)到這么高的溫度，而使用等離子體噴槍則能做到。
[0006]雖然等離子體技術(shù)在生活垃圾處置領(lǐng)域、煤氣化領(lǐng)域和制氫領(lǐng)域的應(yīng)用前景美好，但目前的等離子體噴槍的電弧火炬是在噴嘴之外，火炬的作用區(qū)域是在槍體外，如用來加熱分解水分子，存在加熱效率不高、水分子分解率低的缺點。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是要克服現(xiàn)有等離子體噴槍存在的效率不高和水分子分解率低的缺點，設(shè)計制造一種能提高水分子的加熱效率及提高水分子分解率的內(nèi)電弧等離子體噴槍，用于煤氣化裝置、垃圾生物質(zhì)氣化裝置或熱解水制氫裝置，普及應(yīng)用后，能克服直接使用水蒸汽作為氣化劑所存在的氣化率低、煤炭資源消耗量大、排放的溫室氣體多及生產(chǎn)的合成氣品質(zhì)不高的缺點，以降低煤炭資源消耗和減排溫室氣體。
[0008]本發(fā)明的一種用于氣化爐的內(nèi)電弧等離子體噴槍，其特征是內(nèi)電弧等離子體噴槍主要由前槍體(6)、后座(I)和第一電極(4)組成，其中:前槍體(6)的構(gòu)造內(nèi)有弧腔(νπ)和冷卻水套(珊)，弧腔(νπ)的空間呈圓柱體結(jié)構(gòu)，弧腔(νπ)的兩端分別有入口(V)和壓縮噴Π (IX), An(V)和壓縮噴口(IX)各為圓形通孔，冷卻水套(珊)在弧腔(νπ)的外側(cè)，前槍體(6)安裝在后座(I)上，后座(I)的前端與前槍體(6)的弧腔入口端相接；第一電極(4)連接在后座(I)上，并且與弧腔入口(V)同軸，第一電極(4)為圓棒體結(jié)構(gòu)，第一電極(4)的頭部從入口(V)中穿過伸入到弧腔(νπ)之內(nèi)，弧腔(νπ)和伸入其內(nèi)的第一電極(4)的頭部構(gòu)成內(nèi)電弧發(fā)生器；第一電極(4)外壁與入口(V)內(nèi)壁之間的空隙為工作氣或加熱介質(zhì)的通道，第一電極(4)的頭部與入口(V)處的金屬構(gòu)件之間有放電空間，入口(V)處的金屬構(gòu)件形成第二電極，第二電極上有第一環(huán)形放電面(15);工作時，弧腔(νπ)內(nèi)生成電弧，弧根分別由第一電極(4)的頭部和第二電極的第一環(huán)形放電面(15)生成，電弧從壓縮噴口(IX)噴出，電弧經(jīng)壓縮后加劇升溫形成等離子體火炬。
[0009]上述的內(nèi)電弧等離子體噴槍中，前槍體(6)的冷卻水套(珊)有冷卻劑通道或冷卻劑接口接出；后座(I)可采用圓柱體、圓盤體、四方體其中的一種或幾種組合的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明優(yōu)選圓柱體結(jié)構(gòu)。后座(I)為一體化圓柱體結(jié)構(gòu)或為組合式結(jié)構(gòu)，當(dāng)后座(I)為組合式結(jié)構(gòu)時，后座(I)由后座主件(1-2)和絕緣隔離件(1-5)組成,或后座(I)由后座主件(1-2)、后端蓋(1-3)和絕緣隔離件(1-5)組成，其中，絕緣隔離件(1-5)為圓筒體結(jié)構(gòu)，絕緣隔離件(1-5)為后座主件(1-2 )和前槍體(6 )之間的電氣隔離元件；后座(I)上有工作氣輸入接口(1-4)和工作氣通道(II )，或后座(I)上有工作氣輸入接口( 1-4)、工作氣通道(II )、冷卻劑回流口、冷卻劑環(huán)道(XIX)、第十冷卻劑通道(XVDI)和第一冷卻劑通道(I )。
[0010]第一電極(4)為圓棒實體結(jié)構(gòu)或圓棒空心結(jié)構(gòu)，當(dāng)?shù)谝浑姌O(4)為圓棒空心結(jié)構(gòu)時，第一電極(4)內(nèi)有第一導(dǎo)流管(4-3),第一導(dǎo)流管(4-3)的外壁和第一電極(4)的圓棒體內(nèi)壁之間空間構(gòu)成第一冷卻劑回路，第一導(dǎo)流管(4-3)上有第一冷卻劑接口(4-5)，第一導(dǎo)流管(4-3)內(nèi)有第二冷卻劑通道(XX)，第一冷卻劑回路、第二冷卻劑通道(XX)和第一冷卻劑接口(4-5)相通。
[0011]上述的內(nèi)電弧等離子體噴槍中有第四電極(8)，第四電極(8)為圓棒體結(jié)構(gòu)，第四電極(8)的尾端安裝在服務(wù)設(shè)備的壁體上或連接在前端頭(11)上，當(dāng)?shù)谒碾姌O(8)的尾端連接在前端頭(11)上時，前端頭(11)通過絕緣支持件(9)連接到前槍體的壓縮噴口端；第四電極(8)的頭部通過壓縮噴口(IX)伸入到弧腔(YD)內(nèi)，第四電極(8)的外壁與壓縮噴口(IX)的內(nèi)壁之間的空隙實現(xiàn)壓縮電弧的功能，第四電極(8)的頭部與壓縮噴口(IX)之間有放電空間，壓縮噴口(IX)處的金屬構(gòu)件形成第三電極，第三電極上有第二環(huán)形放電面(16);工作時，弧腔(νπ)內(nèi)的入口(V)側(cè)和壓縮噴口(IX)側(cè)各有電弧生成，入口(V)側(cè)的電弧弧根分別在第一電極(4)的頭部和第二電極的第一環(huán)形放電面(15)，壓縮噴口(IX)側(cè)的電弧弧根分別在第四電極(8)的頭部和第三電極的第二環(huán)形放電面(16);兩股電弧合并從壓縮噴口(IX)噴出，電弧經(jīng)壓縮后加劇升溫形成等離子體火炬。
[0012]上述的內(nèi)電弧等離子體噴槍中，第四電極(8)為圓棒實體結(jié)構(gòu)或圓棒空心結(jié)構(gòu)，當(dāng)?shù)谒碾姌O(8)為圓棒空心結(jié)構(gòu)時，第四電極(8)內(nèi)有第二導(dǎo)流管(8-3)，第二導(dǎo)流管(8-3)的外壁和第四電極(8)的圓棒體內(nèi)壁之間空隙構(gòu)成第二冷卻劑回路，第二導(dǎo)流管(8-3)上有第二冷卻劑接口(8-1)，第二導(dǎo)流管(8-3)有第三冷卻劑通道(XIII)，第二冷卻劑回路、第二冷卻劑接口(8-1)和第三冷卻劑通道(XIII)相通；當(dāng)?shù)谒碾姌O(8)的尾端安裝在服務(wù)設(shè)備的壁體上時，第二導(dǎo)流管(8-3)的基座同時連接在服務(wù)設(shè)備的壁體上；當(dāng)?shù)谒碾姌O(8)的尾端連接在前端頭(11)上時，第二導(dǎo)流管(8-3 )的基座同時連接在前端頭(11)上；前端頭
(11)上有第六冷卻劑通道(XI)、第七冷卻劑通道(XV)、環(huán)形冷卻腔(ΧΠ)和第三冷卻劑接口(11-1)。
[0013]上述的內(nèi)電弧等離子體噴槍中，前槍體(6)的弧腔入口(V)的進(jìn)口處為喇叭口收窄結(jié)構(gòu)，收窄角度為60°?90°，入口(V)在弧腔(YD)內(nèi)側(cè)的擴(kuò)散角為120°?180°，弧腔α/Π)至壓縮噴口有逐漸收窄的壓縮角，壓縮角度為75°?180°。
[0014]上述的內(nèi)電弧等離子體噴槍中，在弧腔α/Π)內(nèi)有絕熱內(nèi)襯(7);在前槍體(6)的外壁上有壓縮線圈(12);在絕緣支持件(9)內(nèi)有絕熱襯筒(10)。
[0015]本發(fā)明的另一種包含上述部件的內(nèi)電弧等離子體噴槍，其特征是第一電極(4)的頭部設(shè)置在前槍體的弧腔(νπ)之外，并接近入口(V)，具體實施時，第一電極(4)的頭端距離入口(V) 3?10mm，內(nèi)電弧等離子體噴槍中有第四電極(8)，第四電極(8)以下列其中的一種方式伸入到弧腔(VD)之內(nèi):a.第四電極(8)的頭部通過壓縮噴口(IX)伸入到弧腔(νπ)內(nèi)的壓縮噴口(IX)側(cè)，第四電極(8)的頭部與壓縮噴口(IX)之間有放電空間，壓縮噴口(IX)處的金屬構(gòu)件形成第三電極，第三電極上有第二環(huán)形放電面(16)，第一電極(4)的頭端與入口(V)之間有放電空間，入口(V)處的金屬構(gòu)件形成第二電極，第二電極上有第一環(huán)形放電面(15)，工作時，第一電極(4)的頭端和第二電極的第一環(huán)形放電面(15)之間形成電弧，弧根分別在第一電極(4)的頭端和第二電極的第一環(huán)形放電面(15)，電弧經(jīng)入口(V)壓縮后進(jìn)入弧腔(YD)內(nèi)；同時在第四電極(8)的頭部與第三電極上的第二環(huán)形放電面(16)之間形成電弧，弧根分別第四電極(8)的頭部與第三電極上的第二環(huán)形放電面(16)，兩股電弧合并從壓縮噴口(IX)噴出，電弧經(jīng)壓縮噴口(IX)的第二次壓縮后，加劇升溫形成等離子體火炬；b.第四電極(8)的頭部進(jìn)一步從壓縮噴口(IX)伸入到弧腔(YD)之內(nèi)并接近入口(V)，具體實施時，第四電極(8)的頭端距離入口(V) 5?12mm，第四電極(8)的頭端與第一電極(4)的頭端之間有放電空間，入口(V)處的金屬構(gòu)件形成輔助電極；工作時，弧腔(W)內(nèi)有電弧生成，弧根分別在第一電極(4)的頭端和第四電極(8)的頭端，電弧從壓縮噴口(IX)噴出，電弧經(jīng)入D(V)和壓縮噴口(IX)的二次壓縮后，加劇升溫形成等離子體火炬。
[0016]以上的發(fā)明中，所述的放電空間定義為能使兩電極之間通過引弧形成電弧的距離空間，考慮到工作氣的性質(zhì)和氣流的干涉影響，本發(fā)明應(yīng)用水蒸汽為工作氣體，在等離子體噴槍內(nèi)兩電極之間的距離按小于6kv/mm進(jìn)行計算確定，具體實施時，在確定工作氣壓力的情況下，按引弧電源和工作電源的電壓來設(shè)計兩電極之間的距離，或者按確定的兩電極之間的距離來設(shè)計引弧電源和工作電源的電壓。
[0017]上述的內(nèi)電弧等離子體噴槍，后座(I)、絕緣隔離件(1-5)、前槍體、絕緣支持件
(9)和前端頭(11)之間的連接采用螺紋連接方式或法蘭連接方式。
[0018]上述的內(nèi)電弧等離子體噴槍中:一體化的后座(I)選用非金屬絕緣材料；后座主件(1-2)選用一般常用金屬材料或非金屬材料，所述的一般常用金屬材料包括碳鋼、球墨鑄鐵、錳鋼、不銹鋼、黃銅、紫銅，所述的非金屬材料包括膠木、陶瓷，當(dāng)選用非金屬材料時，須有導(dǎo)電體由第一電極(4)引出槍體外，以便作電氣連接；絕緣隔離件(1-5)選用膠木或陶瓷材料；前槍體(6)選用一般常用金屬材料或難熔金屬材料，所述的難熔金屬材料包括鎢、鉭、鑰、鈮的合金材料，當(dāng)選用一般常用金屬材料時，前槍體(6)或前槍體的內(nèi)套不應(yīng)使用碳鋼和球墨鑄鐵，且前槍體(6 )或前槍體內(nèi)的第二電極和第三電極須用鎢鈰或鎢鑭合金材料；絕緣支持件(9)選用耐高溫的陶瓷、石英玻璃材料；前端頭(11)選用不銹鋼材料；第一電極(4)和第四電極(8)選用一般常用金屬材料或難熔金屬材料，當(dāng)選用一般常用金屬材料時，電極的頭部應(yīng)使用鎢鈰合金材料。后座(I)、前槍體(6)和前端頭(11)零件，由于車床加工不能全部到位，采用溶模鑄造工藝制造毛坯，然后通過精加工完成，或采用分解加工進(jìn)行組合的方式制造。
[0019]上述的內(nèi)電弧等離子體噴槍的電氣連接方式為:電氣連接在第一電極(4)和前槍體(6)上,或電氣連接在第一電極(4)和前端頭(11)上，或電氣連接在第一電極(4)和第四電極(8)所連接的服務(wù)設(shè)備壁體上，其中，第一電極(4)連接在直流供電電源的正極或負(fù)極其中的一極，前槍體(6)或前端頭(11)或第四電極(8)所連接的服務(wù)設(shè)備壁體連接在直流供電電源的另一極，當(dāng)電氣連接在第一電極(4)和第四電極(8)所連接的服務(wù)設(shè)備壁體上時，服務(wù)設(shè)備的壁體上應(yīng)有保護(hù)接地裝置且供電電源應(yīng)使用隔離變壓器；當(dāng)后座主件(1-2)選用非金屬材料制造時，有導(dǎo)電體由第一電極(4)引出槍體外作為電氣接線端，當(dāng)后座主件(1-2)選用金屬材料制造時，在后座主件(1-2)上設(shè)置接線端或在后座主件(1-2)上使用抱箍作為第一電極(4)的電氣連接件；前槍體(6)采用抱箍作電氣連接件或在前槍體(6)的外殼上設(shè)置接線端；前端頭(11)以設(shè)置接線端的方式或使用抱箍作電氣連接件。
[0020]上述內(nèi)電弧等離子體噴槍各零件的冷卻回路采用并聯(lián)方式或串聯(lián)方式連接到冷卻系統(tǒng)的管網(wǎng)上。
[0021]上述的內(nèi)電弧等離子體噴槍安裝在服務(wù)設(shè)備上使用，采用法蘭安裝或底座螺栓安裝或抱箍安裝方式，當(dāng)采用法蘭安裝方式時，在前槍體(6)前部的外殼上或在前端頭(11)上設(shè)置法蘭盤及在服務(wù)設(shè)備上設(shè)置配對的法蘭盤；當(dāng)采用底座螺栓安裝方式時，在前槍體(6)的外殼上設(shè)置底座。
[0022]上述的內(nèi)電弧等離子體噴槍工作時，把水蒸汽作為工作氣體并同時作為被加熱對象，內(nèi)電弧發(fā)生器入口(V)的作用是生成等離子體電弧并在工作氣的作用下使電弧進(jìn)入到弧腔α/Π)內(nèi)，同時水蒸汽經(jīng)第一電極(4)與入口(V)之間的空隙進(jìn)入內(nèi)電弧發(fā)生器的弧腔(VD內(nèi)，入口( V)是第一電極(4)和第二電極之間的放電空間，水蒸汽在通過入口( V)時水分子被電離活化，然后進(jìn)入弧腔(νπ)內(nèi)；弧腔(νπ)的作用是形成高溫等離子體電弧環(huán)境，等離子體電弧的能量集中作用在活化了的水分子上，使水分子很容易分解，壓縮噴口(IX)的作用是壓縮電弧及輸出產(chǎn)物氣，令高溫等離子體電弧再升溫，使未分解的水分子得到進(jìn)一步分解；水蒸汽在噴槍內(nèi)經(jīng)過電場電離和活化、分解成為氫和氧的活性化學(xué)物，由噴槍的噴口噴出，噴出的活性化學(xué)物作氣化劑利用或直接作燃料利用。所述的壓縮電弧同時受到冷壓縮和磁場壓縮。本發(fā)明把水蒸汽通過等離子體電弧活化和加熱進(jìn)行分解，具有加熱效率聞、水分子分解率聞的特點。具體實施時，內(nèi)電弧等尚子體噴槍的工作氣的供汽壓力為
0.5 ?IMPa。
[0023]本發(fā)明用于把水分解為氫、氧作氣化劑利用或作能源利用的場合，所述的內(nèi)電弧等離子體噴槍安裝在服務(wù)設(shè)備上使用，所述的服務(wù)設(shè)備包括生活垃圾氣化爐、煤氣化爐、工業(yè)高分子廢棄物氣化裝置、熱解水制氫裝置和鍋爐。當(dāng)內(nèi)電弧等離子體噴槍安裝在生活垃圾氣化爐、煤氣化爐、工業(yè)高分子廢棄物氣化裝置上使用時，以水為氣化劑，水分子被分解為氫氣、氫、氧氣、氧和氫氧原子團(tuán)的活性化學(xué)產(chǎn)物，直接噴入氣化爐內(nèi)，與爐內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成合成氣；當(dāng)內(nèi)電弧等離子體噴槍安裝在熱解水制氫裝置上使用時，以氫氣為工作氣，以水為制氫原料，水分子被分解為氫氣、氫、氧氣、氧和氫氧原子團(tuán)的活性化學(xué)產(chǎn)物，送入制氫裝置進(jìn)行氫、氧分離，制取氫氣；當(dāng)內(nèi)電弧等離子體噴槍安裝在鍋爐上使用時，以空氣或水蒸汽為工作氣，水或水蒸汽為制氫原料，水分子被分解為氫氣、氫、氧氣、氧和氫氧原子團(tuán)的活性化學(xué)產(chǎn)物，直接送入鍋爐爐膛內(nèi)進(jìn)行逆反應(yīng)燃燒。
[0024]本發(fā)明的有益效果是:水蒸汽在內(nèi)電弧等離子體噴槍的弧腔(YD)內(nèi)被加熱分解，高溫等離子體電弧的能量集中作用在水分子上，使水分子很容易分解，壓縮噴口(IX)令高溫等離子體電弧再升溫，使未分解的水分子得到進(jìn)一步分解，因此，本發(fā)明具有加熱效率高、水分子分解率高的特點。與常規(guī)技術(shù)相比，本發(fā)明可以降低煤炭資源消耗、提高合成氣品質(zhì)和減排溫室氣體；作為生活垃圾的氣化措施，把生活垃圾轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)的合成氣，符合生產(chǎn)甲醇或二甲醚的原料氣要求，為實現(xiàn)生活垃圾零排放、無污染、資源化處置提供支持。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明其中之一的內(nèi)電弧等離子體噴槍結(jié)構(gòu)圖。
[0026]圖2是本發(fā)明其中之二的內(nèi)電弧等離子體噴槍結(jié)構(gòu)圖。
[0027]圖3是本發(fā)明其中之三的內(nèi)電弧等離子體噴槍結(jié)構(gòu)圖。
[0028]圖4是圖3的B-B剖面圖。
[0029]圖5是圖3的A-A剖視圖。
[0030]圖6是本發(fā)明其中之四的內(nèi)電弧等離子體噴槍結(jié)構(gòu)圖。
[0031]圖7是圖6的E-E剖面圖。
[0032]圖8是圖6的D-D剖視圖。
[0033]圖9是圖6的C-C剖面圖。
[0034]圖10是本發(fā)明的一種用于氣化爐的內(nèi)電弧等離子體噴槍結(jié)構(gòu)圖。
[0035]圖中:1.后座，1-1.冷卻劑回流口，1-2.后座主件，1-3.后端蓋，1_4.工作氣輸入接口，1-5.絕緣隔離件,2.密封圈a, 4.第一電極,4-1.第一電極頭,4-2.第一電極桿,4-3.第一導(dǎo)流管，4-4.第四冷卻劑接口，4-5.第一冷卻劑接口，5.密封圈b，6.前槍體，6 ’.前槍體b,6-1.第五冷卻劑接口，6-2.前槍體的內(nèi)套,6-3.前槍體的外殼,6-4.第三電極,6-5.第六冷卻劑接口，6-6.第二電極，6-7.前槍體主件，7.絕熱內(nèi)襯，8.第四電極，8-1.第二冷卻劑接口，8-2.第四電極桿，8-3.第二導(dǎo)流管，8-4.第四電極頭，9.絕緣支持件，10.絕熱襯筒，11.?υ?而頭，11-1.弟二冷卻劑接口，11-2.如?而頭外套，11-3.1ll立而頭王件，12.壓縮線圈，13.密封圈c, 14.密封圈d, 15.第一環(huán)形放電面，16.第二環(huán)形放電面；1.第一冷卻劑通道，I1.工作氣通道，II1.第四冷卻劑通道，IV.氣室，V.前槍體入口，V1.第五冷卻劑通道，VI1.弧腔，VD1.前槍體的冷卻水套，IX.壓縮噴口，X.產(chǎn)物氣通道，X1.第六冷卻劑通道，ΧΠ.前端頭環(huán)形冷卻腔，XII1.第三冷卻劑通道，XIV.產(chǎn)物氣出口，X V.第七冷卻劑通道，XV1.第八冷卻劑通道，XW.第九冷卻劑通道，XVD1.第十冷卻劑通道，XIX.冷卻劑環(huán)道，X X.第二冷卻劑通道。

【具體實施方式】
[0036]實施例1 圖1所示的實施方式是本發(fā)明其中之一的內(nèi)電弧等離子體噴槍，由前槍體(6 )、后座(I)和第一電極(4)組成，其中:前槍體(6 )的構(gòu)造內(nèi)有弧腔(νπ)和冷卻水套(珊)，弧腔(νπ)的空間呈圓柱體結(jié)構(gòu)，弧腔(νπ)的兩端分別有入口(V)和壓縮噴口(IX)，入口(V)和壓縮噴口(IX)各為圓形通孔，冷卻水套(VDI)在弧腔(νπ)的外側(cè)，前槍體(6)安裝在后座(I)上，后座(I)的前端與前槍體(6)的弧腔入口端相接；后座(I)選用具有絕緣性能的膠木材料制造，后座(I)為圓柱體結(jié)構(gòu)，后座(I)的前部體內(nèi)有氣室(IV)，氣室(IV)有工作氣輸入接口( 1-4)接入，后座(I)的后部中心有通孔，通孔與弧腔入口( V)同軸；第一電極(4)通過后座的后部通孔連接在后座(I)上，第一電極(4)為圓棒體結(jié)構(gòu)，第一電極(4)的頭部從入口(V)伸入到弧腔(νπ)之內(nèi)，弧腔(νπ)和伸入其內(nèi)的第一電極(4)的頭部構(gòu)成內(nèi)電弧發(fā)生器；第一電極(4)外壁與入口(V)內(nèi)壁之間的空隙為工作氣或加熱介質(zhì)的通道，第一電極(4)的頭部與入口(V)處的金屬構(gòu)件之間有放電空間，入口(V)處的金屬構(gòu)件形成第二電極，第二電極上有第一環(huán)形放電面(15)。本實施例中,第一電極(4)為鶴鋪合金材質(zhì)的圓棒實體結(jié)構(gòu)；前槍體(6)選用不銹鋼材料，采用溶模鑄造工藝制造毛坯，然后通過精加工完成，入口(V)的進(jìn)氣處為90°的喇叭口收窄結(jié)構(gòu)，入口(V)在弧腔(νπ)的擴(kuò)散角為180°，弧腔(νπ)至壓縮噴口逐漸收窄的壓縮角為90°，壓縮噴口(IX)的直徑為3mm，孔道比為1.6，前槍體(6)的冷卻水套(VDI)有第五冷卻劑接口(6-1)和第六冷卻劑接口(6-5)接出；第一電極(4)處在氣室(IV)內(nèi)，氣室(IV)內(nèi)的蒸汽溫度< 200°C，第一電極(4)的溫度>1000°C，二者的溫差使第一電極(4)得到冷卻。本實施例中，后座(I)和前槍體(6)之間采用螺紋連接。第五冷卻劑接口(6-1)和第六冷卻劑接口(6-5)接入冷卻系統(tǒng)的管網(wǎng)。第一電極(4)與直流供電電源的正極進(jìn)行電氣連接，前槍體(6)的外殼與直流供電電源的負(fù)極進(jìn)行電氣連接。本實施例安裝在生活垃圾氣化爐上應(yīng)用，采用抱箍方式，把前槍體(6)的外壁抱箍在氣化爐的支架上，噴槍的噴口指向氣化爐內(nèi)，工作時，以水蒸汽作為工作氣體及加熱介質(zhì)，水蒸汽從工作氣輸入接口( 1-4)送入噴槍內(nèi)，在氣流的作用下，弧腔(νπ)內(nèi)生成電弧，弧根分別在第一電極(4)的頭部和第二電極的第一環(huán)形放電面(15)，電弧從壓縮噴口(IX)噴出，電弧經(jīng)壓縮后加劇升溫形成等離子體火炬，水蒸汽被分解為氫氣、氫、氧氣、氧和氫氧原子團(tuán)的活性化學(xué)產(chǎn)物，直接噴入生活垃圾氣化爐內(nèi)，與垃圾炭進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成合成氣。
[0037]實施例2 圖2所示的實施方式是本發(fā)明其中之二的內(nèi)電弧等離子體噴槍，是在第I實施例的基礎(chǔ)上，在弧腔(νπ)內(nèi)增加絕熱內(nèi)襯(7)。本實施例中，后座(I)的前端與前槍體(6)的弧腔入口端相接；后座(I)為圓柱體結(jié)構(gòu)，選用具有絕緣性能的氧化鋁材料制造，后座(I)的軸線中心有通孔，通孔與弧腔入口(V)同軸，第一電極(4)連接在后座(I)的軸線中心通孔上；前槍體(6)的后部體內(nèi)有氣室(IV)，氣室(IV)有工作氣輸入接口(1-4)接入，把前槍體(6)分解為內(nèi)套(6-2)、外殼(6-3)、第二電極(6-6)、前槍體主件(6-7)進(jìn)行加工，然后把這些部件裝配成一個零件，其中，第二電極(6-6)選用鎢鈰合金材料，其它部件選用不銹鋼材料，入口(V)的進(jìn)氣處為90°的喇叭口收窄結(jié)構(gòu)，入口(V)在弧腔(νπ)內(nèi)的擴(kuò)散角為180°，弧腔(YD)至壓縮噴口逐漸收窄的壓縮角為90°，壓縮噴口(IX)的直徑為3mm，孔道比為1.6，裝配時，先把第二電極(6-6)嵌入到前槍體主件(6-7)的入口上，把外殼(6-3)焊接在前槍體主件(6-7)上，把密封圈c (13)安裝在前槍體主件(6-7)水套側(cè)的墊座上，把絕熱內(nèi)襯(7)裝入內(nèi)套(6-2)中，然后把內(nèi)套(6-2)通過螺紋旋緊在外殼(6-3)之內(nèi)；第一電極(4)為圓棒空心結(jié)構(gòu),第一電極(4)內(nèi)有第一導(dǎo)流管(4-3),第一導(dǎo)流管(4-3)的外壁和第一電極(4)圓棒體內(nèi)壁之間的空間構(gòu)成第一冷卻劑回路,第一導(dǎo)流管(4-3)內(nèi)有第二冷卻劑通道(XX)，第二冷卻劑通道(XX)和第一冷卻劑接口(4-5)相通，第一導(dǎo)流管(4-3)上有第一冷卻劑接口(4-5)接入，第一冷卻劑回路有第四冷卻劑接口(4-4)接出，把第一電極(4)分解為電極桿(4-2)、第一導(dǎo)流管(4-3)和電極頭(4-1)三個部件進(jìn)行加工，第一導(dǎo)流管(4-3)和電極桿(4-2)選用不銹鋼材料，電極頭(4-1)選用鎢鈰合金材料，電極頭(4-1)裝配在電極桿(4-2)的前端，第一導(dǎo)流管(4-3)伸入電極桿(4-2)之內(nèi)，第一導(dǎo)流管(4-3)的基座焊接在電極桿(4-2)的尾端。本實施例采用去離子水作為冷卻劑，第一電極
(4)和前槍體(6)的冷卻劑接口連接到冷卻系統(tǒng)的管網(wǎng)上。本實施例的電氣連接、設(shè)備安裝和應(yīng)用如第I實施例所述。
[0038]實施例3 圖3所示的實施方式是本發(fā)明其中之三的內(nèi)電弧等離子體噴槍，是在第I實施例的基礎(chǔ)上，在弧腔(νπ)內(nèi)增加絕熱內(nèi)襯(7)，在前槍體(6)的外壁上增加壓縮線圈(12)。本實施例中，后座(I)的前端與前槍體(6)的弧腔入口端相接，第一電極(4)連接在后座(I)上，并且與弧腔入口( V )同軸；后座(I)為組合式結(jié)構(gòu)，后座(I)由后座主件(1-2)和絕緣隔離件(1-5)組成，其中，絕緣隔離件(1-5)為后座主件(1-2)和前槍體(6)之間的電氣隔離元件，絕緣隔離件(1-5)選用氧化鋁陶瓷材料加工，絕緣隔離件(1-5)為圓筒體結(jié)構(gòu)，圓筒體的內(nèi)空間構(gòu)成氣室(IV)，絕緣隔離件(1-5)的壁體上有第四冷卻劑通道(III)和第九冷卻劑通道(X VD ;后座主件(1-2 )選用不銹鋼材料，后座主件(1-2 )上有工作氣輸入接口(1-4)、工作氣通道(II)、冷卻劑回流口、冷卻劑環(huán)道(XIX)、第十冷卻劑通道(XVDI)和第一冷卻劑通道(I );第一電極(4)為圓棒空心結(jié)構(gòu),第一電極(4)內(nèi)有第一導(dǎo)流管(4-3),第一導(dǎo)流管(4-3)的外壁和第一電極(4)圓棒體內(nèi)壁之間的空間構(gòu)成第一冷卻劑回路,第一導(dǎo)流管(4-3 )的基座連接在后座(I)上，第一導(dǎo)流管(4-3 )上有第一冷卻劑接口( 4-5 )，第一導(dǎo)流管(4-3)內(nèi)有第二冷卻劑通道(XX)，第二冷卻劑通道(XX)和第一冷卻劑接口(4-5)相通，把第一電極(4)分解為電極桿(4-2)、第一導(dǎo)流管(4-3)和電極頭(4-1)三個部件進(jìn)行加工，電極桿(4-2)和第一導(dǎo)流管(4-3)選用不銹鋼材料，電極頭(4-1)選用鎢鈰合金材料，電極頭(4-1)裝配在電極桿(4-2)的前端，第一電極(4)和后座(I)進(jìn)行裝配時，先把電極桿(4-2)的尾端焊接在后座主件(1-2)的內(nèi)中心孔中，然后把第一導(dǎo)流管(4-3)伸入到電極桿(4-2)之內(nèi)，把第一導(dǎo)流管(4-3)的基座焊接在后座主件(1-2)的外中心孔中；前槍體(6)的構(gòu)造內(nèi)有冷卻水套(VDI)、第五冷卻劑通道(VI)和第八冷卻劑通道(XVI)，冷卻水套(VDI)通過內(nèi)套包圍弧腔(VD，把前槍體(6)分解為內(nèi)套(6-2)、外殼(6-3)、第二電極(6-6)、前槍體主件(6-7)進(jìn)行加工，然后把這些部件裝配成一個零件，其中，第二電極(6-6)選用鎢鈰合金材料，其它部件選用不銹鋼材料，入口(V)的進(jìn)氣處為90°的喇叭口收窄結(jié)構(gòu)，入口(V)在弧腔(νπ)的擴(kuò)散角為180°，弧腔(νπ)至壓縮噴口逐漸收窄的壓縮角為90°，壓縮噴口(IX)的直徑為3mm，孔道比為1.6，裝配時，先把內(nèi)套(6_2)定位在外殼(6_3)之內(nèi)焊接好，把絕熱內(nèi)襯(7)裝入內(nèi)套(6-2)中，把第二電極(6-6)嵌入到前槍體主件(6-7)的入口上，把密封圈c (13)和密封圈d (14)安裝在前槍體主件(6-7)水套側(cè)的墊座上，然后用鎖緊螺母把內(nèi)套(6-2)和外殼(6-3)連接到主件(6-7)上。本實施例的內(nèi)電弧等離子體噴槍裝配好之后，將形成:第一冷卻劑接口(4-5)通過第二冷卻劑通道(XX)連通到第一電極
(4)內(nèi)的第一冷卻劑回路，第一冷卻劑回路連通到后座(I)的冷卻劑環(huán)道(XIX)，冷卻劑環(huán)道(XIX)通過第一冷卻劑通道(I )連通到絕緣隔離件(1-5)的第四冷卻劑通道(III)，第四冷卻劑通道(III)通過第五冷卻劑通道(VI)連通到前槍體的冷卻水套(珊)，冷卻水套(VDI)通過第八冷卻劑通道(XVI)連通到絕緣隔離件(1-5)的第九冷卻劑通道(XVII)，第九冷卻劑通道(X VD通過第十冷卻劑通道(X VID連通到后座(I)的冷卻劑回流口 ；本實施例采用去離子水作為冷卻劑，冷卻劑回流口和第一冷卻劑接口(4-5)連接到冷卻系統(tǒng)的管網(wǎng)上。本實施例的電氣連接、設(shè)備安裝和應(yīng)用如第I實施例所述。
[0039]實施例4 圖6所示的實施方式是本發(fā)明其中之四的內(nèi)電弧等離子體噴槍，是在第I實施例和第3實施例的基礎(chǔ)上增加有第四電極(8)和前端頭(11)，第四電極(8)的尾端連接在前端頭(11)上，前端頭(11)通過絕緣支持件(9)連接到前槍體的壓縮噴口端,絕緣支持件(9)為圓筒體結(jié)構(gòu)，在絕緣支持件(9)內(nèi)有絕熱襯筒(10);第四電極(8)的頭部通過壓縮噴口(IX)伸入到弧腔(νπ)內(nèi)，第四電極(8)的外壁與壓縮噴口(IX)的內(nèi)壁之間的空隙實現(xiàn)壓縮電弧的功能，第四電極(8)的頭部與壓縮噴口 αχ)之間有放電空間，壓縮噴口(IX)處的金屬構(gòu)件形成第三電極，第三電極上有第二環(huán)形放電面(16)。本實施例中，第四電極(8)為圓棒空心結(jié)構(gòu)，由電極桿(8-2)、第二導(dǎo)流管(8-3)和電極頭(8-4)組合而成，電極頭(8-4)選用鎢鈰合金材料，電極桿(8-2)和第二導(dǎo)流管(8-3)選用不銹鋼材料，第二導(dǎo)流管(8-3)上有第二冷卻劑接口(8-1)，第二導(dǎo)流管(8-3)內(nèi)有第三冷卻劑通道(XIII)，第二冷卻劑接口(8-1)和第三冷卻劑通道(XIII)相通，第二導(dǎo)流管(8-3)在電極桿(8-2)之內(nèi)，第二導(dǎo)流管(8-3)外壁和電極桿(8-2)內(nèi)壁之間的空隙構(gòu)成第二冷卻劑回路，第四電極(8 )與前端頭(11)進(jìn)行裝配時，把電極桿(8-2 )的尾部焊接在前端頭主件(11-3 )內(nèi)側(cè)的中心孔上，把第二導(dǎo)流管(8-3)伸入到電極桿(8-2)內(nèi)并把電極桿(8-2)的基座焊接在前端頭主件(11-3)外側(cè)的中心孔上，然后把外套(11-2)定位并焊接在前端頭主件(11-3)上，把第三冷卻劑接口(11-1)焊接在外套(11-2)上。本實施例與第3實施例相比，在前槍體
(6)的冷卻水套(VDI)有第六冷卻劑接口(6-5)接出；取消了第八冷卻劑通道(XVI)、第九冷卻劑通道(XVn)和第十冷卻劑通道(XVDI);內(nèi)套(6-2)的出口上有鎢鈰合金材料的第三電極(6-4)嵌入；壓縮噴口的壓縮角均為180°，壓縮噴口(IX)的出氣處為喇叭口擴(kuò)散結(jié)構(gòu)。本實施例的冷卻回路為:第一冷卻劑接口(4-5)通過第二冷卻劑通道(X X)連通到第一電極(4)內(nèi)的第一冷卻劑回路，第一冷卻劑回路連通到后座(I)的冷卻劑環(huán)道(XIX)，冷卻劑環(huán)道(XIX)通過第一冷卻劑通道(I )連通到絕緣隔離件(1-5)的第四冷卻劑通道(III)，第四冷卻劑通道(III)通過第五冷卻劑通道(VI)連通到前槍體的冷卻水套(珊)，冷卻水套(VDI)的第六冷卻劑接口(6-5)通過外接管道連通到前端頭的第三冷卻劑接口( 11-1)，第三冷卻劑接口( 11-1)通過環(huán)形冷卻腔(ΧΠ)和第七冷卻劑通道(XV)連通到第四電極(8)內(nèi)的第二冷卻劑回路，第二冷卻劑回路通過第三冷卻劑通道(XIII)連通到第二冷卻劑接口(8-1);本實施例采用去離子水作為冷卻劑，第二冷卻劑接口(8-1)和第一冷卻劑接口(4-5)連接到冷卻系統(tǒng)的管網(wǎng)。本實施例的電氣連接方式為第一電極(4)通過后座(I)與直流供電電源的正極進(jìn)行電氣連接，前端頭(11)的外套與直流供電電源的負(fù)極進(jìn)行電氣連接。本實施例安裝在煤氣化爐上應(yīng)用，采用抱箍方式，把前槍體的外壁抱箍在氣化爐的支架上，噴槍的噴口指向氣化爐內(nèi)，工作時，以水蒸汽作為工作氣體及加熱介質(zhì)，水蒸汽從槍體后部的工作氣輸入接口( 1-4)送入噴槍內(nèi)，在氣流的作用下，弧腔(νπ)內(nèi)的入口( V)側(cè)和壓縮噴口 αχ)側(cè)各有電弧生成，入口(V)側(cè)的電弧弧根分別在第一電極(4)的頭部和第二電極的第一環(huán)形放電面(15)，壓縮噴口(IX)側(cè)的電弧弧根分別在第四電極(8)的頭部和第三電極的第二環(huán)形放電面(16);兩股電弧合并從壓縮噴口(IX)噴出，電弧經(jīng)壓縮后加劇升溫形成等離子體火炬，水蒸汽被分解為氫氣、氫、氧氣、氧和氫氧原子團(tuán)的活性化學(xué)產(chǎn)物，直接噴入煤氣化爐內(nèi)，與煤炭進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成合成氣。
[0040]實施例5 圖10所示的實施方式是本發(fā)明的一種用于氣化爐的內(nèi)電弧等離子體噴槍，是一種包含上述實施例的部件和結(jié)構(gòu)的設(shè)備，其中，第一電極(4)的頭部設(shè)置在前槍體的弧腔(YD)之外，并距離入口(V)6mm，第一電極(4)的頭端與入口(V)之間有放電空間，入口(V)處的金屬構(gòu)件形成第二電極，第二電極上有第一環(huán)形放電面(15);第四電極(8)的頭部通過壓縮噴口(IX)伸入到弧腔(νπ)內(nèi)的壓縮噴口(IX)側(cè)，第四電極(8)的頭部與壓縮噴口(IX)之間有放電空間，壓縮噴口(IX)處的金屬構(gòu)件形成第三電極，第三電極上有第二環(huán)形放電面(16);工作時，工作氣從槍體的后部接入，在工作氣流的作用下，第一電極(4)的頭端和第二電極的第一環(huán)形放電面(15)之間形成電弧，弧根分別在第一電極(4)的頭端和第二電極的第一環(huán)形放電面(15)，電弧經(jīng)入D(V)壓縮后進(jìn)入弧腔(YD)內(nèi)，同時在第四電極(8)的頭部與第三電極上的第二環(huán)形放電面(16)之間形成電弧，弧根分別第四電極(8)的頭部與第三電極上的第二環(huán)形放電面(16)，兩股電弧合并從壓縮噴口(IX)噴出，電弧經(jīng)壓縮噴口(IX)的二次壓縮后，加劇升溫形成等離子體火炬。本實施例中，入口(V)的壓縮角為90°，通孔直徑為3.5mm，孔道比為1.2，入口(V)在弧腔(VD的擴(kuò)散角和壓縮噴口的壓縮角均為180°，壓縮噴口(IX)的出氣處為90°的喇叭口擴(kuò)散結(jié)構(gòu)。本實施例中，第四電極
(8)安裝在服務(wù)設(shè)備的壁體上，第四電極(8)的冷卻回路接入服務(wù)設(shè)備的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。
[0041]上述的第5實施例中，把第四電極(8)的頭部從壓縮噴口(IX)更進(jìn)一步地伸入到弧腔(νπ)之內(nèi)并接近入口(V)，使第四電極(8)的頭端距離入口(V) 8mm，第四電極(8)的頭端與第一電極(4)的頭端之間形放電空間，入口(V)處的金屬構(gòu)件形成輔助電極。工作時，弧腔(YD)內(nèi)有電弧生成，弧根分別在第一電極(4)的頭端和第四電極(8)的頭端，電弧從壓縮噴口(IX)噴出，電弧經(jīng)入口(V)和壓縮噴口(IX)的二次壓縮后，加劇升溫形成等離子體火炬。
【權(quán)利要求】
1.一種用于氣化爐的內(nèi)電弧等離子體噴槍，其特征是內(nèi)電弧等離子體噴槍主要由前槍體(6)、后座(I)、第一電極(4)和第四電極(8)組成，其中:前槍體(6)的構(gòu)造內(nèi)有弧腔α/Π)和冷卻水套(珊)，弧腔(VD的空間呈圓柱體結(jié)構(gòu)，弧腔(νπ)的兩端分別有入口(V)和壓縮噴口(IX)，An(V)和壓縮噴口 αχ)各為圓形通孔，冷卻水套(珊)在弧腔(νπ)的外側(cè)，前槍體(6)安裝在后座(I)上，后座(I)的前端與前槍體(6)的弧腔入口端相接；第一電極(4)為圓棒體結(jié)構(gòu)，第一電極(4)連接在后座(I)上，并且與弧腔入口(V)同軸，第一電極(4)的頭部設(shè)置在前槍體的弧腔(VD之外，并接近入口(V);第四電極(8)為圓棒體結(jié)構(gòu)，第四電極(8)以下列其中的一種方式伸入到弧腔(YD)之內(nèi): a.第四電極(8)的頭部通過壓縮噴口(IX)伸入到弧腔(YD)內(nèi)的壓縮噴口(IX)側(cè)，第四電極(8)的頭部與壓縮噴口(IX)之間有放電空間，壓縮噴口(IX)處的金屬構(gòu)件形成第三電極，第三電極上有第二環(huán)形放電面(16);第一電極(4)的頭端與入口(V)之間有放電空間，入口(V)處的金屬構(gòu)件形成第二電極，第二電極上有第一環(huán)形放電面(15);工作時,第一電極(4)的頭端和第二電極的第一環(huán)形放電面(15)之間形成電弧，弧根分別在第一電極(4)的頭端和第二電極的第一環(huán)形放電面(15)，電弧經(jīng)入口(V)壓縮后進(jìn)入弧腔(YD)內(nèi)；同時在第四電極(8)的頭部與第三電極上的第二環(huán)形放電面(16)之間形成電弧，弧根分別第四電極(8)的頭部與第三電極上的第二環(huán)形放電面(16)，兩股電弧合并從壓縮噴口(IX)噴出，電弧經(jīng)壓縮噴口(IX)的第二次壓縮后，加劇升溫形成等離子體火炬； b.第四電極(8)的頭部進(jìn)一步從壓縮噴口(IX)伸入到弧腔(YD)之內(nèi)并接近入口(V )，第四電極(8)的頭端與第一電極(4)的頭端之間有放電空間，入口(V)處的金屬構(gòu)件形成輔助電極；工作時，弧腔(YD)內(nèi)有電弧生成，弧根分別在第一電極(4)的頭端和第四電極(8)的頭端，電弧從壓縮噴口(IX)噴出，電弧經(jīng)入口(V)和壓縮噴口(IX)的二次壓縮后，加劇升溫形成等離子體火炬。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于氣化爐的內(nèi)電弧等離子體噴槍，其特征是前槍體(6)的冷卻水套(VDI)有冷卻劑接口接出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于氣化爐的內(nèi)電弧等離子體噴槍，其特征是后座(I)為組合式結(jié)構(gòu)，后座(I)由后座主件(1-2)、后端蓋(1-3)和絕緣隔離件(1-5)組成,其中，絕緣隔離件(1-5)為圓筒體結(jié)構(gòu)，絕緣隔離件(1-5)為后座主件(1-2)和前槍體(6)之間的電氣隔離元件；后座(I)上有工作氣輸入接口(1-4)、工作氣通道(II)、冷卻劑環(huán)道(XIX)和第一冷卻劑通道(I )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于氣化爐的內(nèi)電弧等離子體噴槍，其特征是第一電極(4)為圓棒空心結(jié)構(gòu),第一電極(4)內(nèi)有第一導(dǎo)流管(4-3),第一導(dǎo)流管(4-3)的外壁和第一電極(4)的圓棒體內(nèi)壁之間空間構(gòu)成第一冷卻劑回路,第一導(dǎo)流管(4-3)上有第一冷卻劑接口(4-5)，第一導(dǎo)流管(4-3)內(nèi)有第二冷卻劑通道(XX)，第一冷卻劑回路、第二冷卻劑通道(X X )和第一冷卻劑接口(4-5)相通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于氣化爐的內(nèi)電弧等離子體噴槍，其特征是第四電極(8)為圓棒空心結(jié)構(gòu)，第四電極(8)內(nèi)有第二導(dǎo)流管(8-3)，第二導(dǎo)流管(8-3)的外壁和第四電極(8)的圓棒體內(nèi)壁之間空隙構(gòu)成第二冷卻劑回路，第二導(dǎo)流管(8-3)上有第二冷卻劑接口(8-1 )，第二導(dǎo)流管(8-3)有第三冷卻劑通道(XIII)，第二冷卻劑回路、第二冷卻劑接口(8-1)和第三冷卻劑通道(XIII)相通；第四電極(8)的尾端安裝在服務(wù)設(shè)備的壁體上，第二導(dǎo)流管(8-3)的基座同時連接在服務(wù)設(shè)備的壁體上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于氣化爐的內(nèi)電弧等離子體噴槍，其特征是前槍體(6)的弧腔入口(V)的進(jìn)口處為喇叭口收窄結(jié)構(gòu)，收窄角度為60°?90°，入口(V)在弧腔(YD)內(nèi)側(cè)的擴(kuò)散角為120°?180°，弧腔(YD)至壓縮噴口有逐漸收窄的壓縮角，壓縮角度為75°?180。。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于氣化爐的內(nèi)電弧等離子體噴槍，其特征是在弧腔α/Π)內(nèi)有絕熱內(nèi)襯(7);在前槍體(6)的外壁上有壓縮線圈(12)。
【文檔編號】H05H1/34GK104202899SQ201410485093
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2012年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月19日
【發(fā)明者】周開根 申請人:周開根