原料气输入接口 2-1输入到原料气室中，再通过切向气道νπ以旋转气流方式进入到放电区VI ;把水蒸汽或氢气或回炉合成气作为工作气通过工作气输入口 2-8输入到工作气室中，工作气再通过切向孔道X V以旋转气流方式进入到放电腔XIV ;在阴极7与第二阳极10之间施加电能，在阴极7的头端与第一阳极9的喷管内壁之间产生第一级等离子体电弧，同时，在第一阳极9的头端与第二阳极10的喷管内壁之间产生第二级等离子体电弧，第一级等离子体电弧经压缩孔道V喷入喷射腔IV中，再由喷射腔IV的出口喷出，与第二级等离子体电弧合经压缩通道XIII喷入喷射膛XL再由喷射膛ΧΠ的出口喷出，形成更高温度的等离子体火炬。上述过程中，水蒸汽在放电区VI内的强电场作用下被电离成为活性化学物，活性化学物与第一级高温等离子体电弧混合，通过压缩孔道V进入喷射腔IV，在高温环境中被分解为氢和氧的活性化学物，然后又在放电腔XIV、压缩通道XIII中与第二级高温等离子体电弧混合，得到进一步的电离和升温，使水蒸汽的分解率达到更大。当本实施例用于生活垃圾处置或煤气化生产时，高温的水蒸汽的活化分解物与等离子体电弧从喷射膛ΧΠ的出口喷出，进入到气化炉中，与垃圾炭或煤炭进行热化学反应，生成以一氧化碳和氢气为主要成分的化学合成气，所进行的化学反应为放热反应，放热反应所产生的热量提供给炉内垃圾烘干、热解所需。
[0014]本实施例中，绝缘枪架2选用聚四氟乙烯材料或电木材料制作，阴极后座I选用不锈钢材料制作，阴极7选用钨合金材料制作，第一阳极9选用钨合金材料或铬锆铜材料制作，第二阳极10选用钨合金材料或铬锆铜材料或不锈钢材料制作。
【主权项】
1.一种双级串联电弧的等离子体喷枪，包括绝缘枪架、阴极后座、阴极、第一阳极和第二阳极，绝缘枪架呈回转体结构，阴极后座中有冷却水进口、导流管和冷却水出口，阴极的体内有冷却腔，第一阳极或第二阳极为文丘里喷管结构，第一阳极或第二阳极由后向前依次为喇叭形收窄段、喉口段和喇叭形扩散段，其特征是绝缘枪架(2)的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(ΠΙ)之间有隔离体，隔离体的中心有圆孔，在第三内腔(X)与第四内腔(XI)之间有隔离凸环，第一内腔(II)的后端有安装接口(2-6)，第二内腔(III)的前端有承插口(2-4)，第四内腔(XI)的前端有承接口(2-11);第一阳极(9)安装在绝缘枪架(2)的第二内腔(III)中，第一阳极(9)头部的壁体嵌入到第二内腔(III)前端的承插口(2-4)内构成密封面，第一阳极(9)的尾部由绝缘枪架(2)的隔离体中心圆孔穿出，第一阳极(9)的后端进入到第一内腔(II)中，使用锁紧螺帽(4)把第一阳极(9)进行固定，第一阳极(9)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，第一阳极的冷却水套有冷却剂入口(2-5)接入和冷却剂出口(2-7)接出，第一阳极(9)的头端伸入到第三内腔(X)的左侧；第二阳极(10)安装在绝缘枪架(2)的第四内腔(XI)中，第二阳极(10)前部的壁体嵌入到第四内腔(XI)前端的承接口(2-11)中构成密闭面，第二阳极(10)的后部由绝缘枪架(2)隔离凸环的环内空间穿出，第二阳极(10)的后端进入到第三内腔(X)的右侧，使用锁紧螺母(12)把第二阳极(10)进行固定，第二阳极(10)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，第二阳极的冷却水套有冷却进水接口(2-13)接入和冷却回水接口(2-10)接出；阴极(7)安装在阴极后座(I)的前端上，阴极后座(I)携阴极(7)安装在绝缘枪架(2)的第一内腔(II)中，阴极(7)的头端伸入到第一阳极(9)后端的喇叭形收窄段的内空间中，第一内腔(II)的余量空间构成原料气室，原料气室有原料气输入接口(2-1)接入，第一阳极(9)后端的喇叭形收窄段内空间构成放电区(VI)，第一阳极(9)喉口段的内空间构成压缩孔道(V)，第一阳极(9)喇叭形扩散段的内空间构成喷射腔(IV)，第三内腔(X)的余量空间构成工作气室，工作气室有工作气输入口( 2-8)接入，第一阳极(9)的前端与第二阳极(10)后端的喇叭形收窄段的内空间构成放电腔(XIV)，第二阳极(10)喉口段的内空间构成压缩通道(XIII)，第二阳极(10)喇叭形扩散段的内空间构成喷射膛(XD。2.根据权利要求1所述的一种双级串联电弧的等离子体喷枪，其特征是阴极后座(I)内有导流管(1-2)，导流管(1-2)的管内空间构成进水通道(IX)，导流管(1-2)的外围空间构成回流通道(I )，进水通道(IX)通过阴极(7)内的冷却腔连通到回流通道(I )，进水通道(IX)有冷却水进口(1-4)接入，回流通道(I )有冷却水出口(1-1)接出。3.根据权利要求1所述的一种双级串联电弧的等离子体喷枪，其特征是阴极(7)的身段为变径的圆柱体结构，在阴极(7)的圆柱体外壁有隔热套(6)，阴极(7)的头端为圆弧形结构，在阴极(7)身段的后端有螺纹接口，阴极(7)以旋入方式安装在阴极后座(I)的前端上；在隔热套(6)的前端有切向气道(VD，原料气室通过切向气道(YD)连通到放电区(VI)。4.根据权利要求1所述的一种双级串联电弧的等离子体喷枪，其特征是在第三内腔(X)中有旋流器(13)，旋流器(13)的前端有切向孔道(XV)，工作气室通过切向孔道(XV)连通到放电腔(XIV)。5.根据权利要求1所述的一种双级串联电弧的等离子体喷枪，其特征是在第二阳极(10)前部的壁体中有环形凹槽(III’)，环形凹槽(III’)与第二阳极的冷却水套连通。6.根据权利要求1所述的一种双级串联电弧的等离子体喷枪，其特征是在第二内腔(III)前端的承插口(2-4)中有密封件。7.根据权利要求1所述的一种双级串联电弧的等离子体喷枪，其特征是在第四内腔(XI)前端的承接口(2-11)中有密封环(11)。
【专利摘要】一种双级串联电弧的等离子体喷枪，涉及到等离子体喷枪，包括绝缘枪架、阴极后座、阴极、第一阳极和第二阳极，绝缘枪架内有第一内腔、第二内腔、第三内腔和第四内腔；第一阳极安装在绝缘枪架的第二内腔中，第一阳极头部的壁体嵌入到第二内腔前端的承插口内构成密封面，第一阳极的外壁与第二内腔内壁之间的空间构成第一阳极的冷却水套；第二阳极安装在绝缘枪架的第四内腔中，第二阳极前部的壁体嵌入到第四内腔前端的承接口中构成密闭面，第二阳极的外壁与第四内腔内壁之间的空间构成第二阳极的冷却水套；阴极后座携阴极安装在绝缘枪架的第一内腔中。本实用新型利用绝缘枪架的壁体作为阳极冷却水套的外壁，减小喷枪的体积及节省金属材料，并且避免冷却水泄漏。
【IPC分类】H05H1/42, H05H1/28, H05H1/34
【公开号】CN204761819
【申请号】CN201520405267
【发明人】周开根
【申请人】衢州昀睿工业设计有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年6月13日