一种伸缩式引弧的等离子体热解装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及等离子体设备，特别是涉及到一种电弧等离子体装置。
【背景技术】
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。
【发明内容】
[0005]本发明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。
[0006 ]本发明的一种伸缩式弓I弧的等离子体热解装置，包括第一电极8、第一电极座6、围护体9、第二电极11、第三电极12、第二电极座15和电磁驱动组件，其特征是第一电极8的中心有通孔，第一电极8的右端有凹槽8-1，第一电极座6为右端开口的环形槽体结构，围护体9为圆筒体结构，第二电极11为圆棒体结构，第三电极12为圆环体结构，第二电极座15为中空回转体结构;第一电极8安装在第一电极座6的槽口上，第一电极座6的右端通过围护体9连接到第三电极12的左端，第三电极12的右端通过绝缘连接件14连接到第二电极座15上，第二电极11安装在第二电极座15的左端，第二电极11的圆棒体穿过第三电极12的环内空间进入到围护体9的内空间中，第二电极11的头端与第一电极8的右端相对，第二电极11的棒体与第三电极12的圆环壁体之间的空间构成电离通道X，围护体9的内空间构成等离子体发生室XI，等离子体发生室XI有产物出口 m接出；电磁驱动组件安装在第一电极座6的左端，电磁驱动组件中有驱动杆1，应用时，把引弧电极安装在驱动杆I上，引弧电极穿过第一电极8的凹槽8-1伸入到围护体9的内空间中，使引弧电极在第一电极8与第二电极11之间进行引弧。
[0007]本发明中，第一电极座6的环形槽体结构中有中心柱6-1，中心柱6-1的轴向中心有贯通的孔道，中心柱6-1中心的孔道与第一电极8右端的凹槽8-1相贯连通，中心柱6-1中心的孔道构成引弧电极的伸缩滑道;第一电极座6的环形槽空间构成环形冷却室Π，环形冷却室Π有冷却剂进口 M接入和冷却剂出口 I接出；产物出口 m设置在围护体9的壁体上;绝缘连接件14为圆环体结构，绝缘连接件14的圆环内空间构成环形气室VI，在绝缘连接件14的壁体上有介质输入接口 V接入到环形气室VI，环形气室VI通过电离通道X连通到围护体9内的等离子体发生室XI;在第二电极座15上有安装螺口 15-3和连接螺口 15-2，安装螺口 15-3用于安装第二电极11，连接螺口 15-2连接到绝缘连接件14上，在第二电极座15内有导流管15-1，在第二电极11的圆棒体结构内有冷却腔IV，导流管15-1伸入到冷却腔IV中，导流管15-1的外围空间构成冷却剂回流通道VI，导流管15-1有冷却液进口 IX接入，冷却剂回流通道VI有冷却液出口 W接出；电磁驱动组件由线圈骨架3、电磁线圈2和驱动杆I组成，电磁线圈2置于线圈骨架3的线槽中，线圈骨架3的轴向中心为贯通的滑道，驱动杆I设置在线圈骨架3的滑道中；驱动杆I为空心结构，在驱动杆I中部和左部的空心杆体中有间隔设置的磁珠20和隔离珠21，驱动杆I右部的空心杆体用于安装引弧电极;在驱动杆I上有用于伸出限位和缩进限位的限位大头1-1;在第一电极座6上有电刷5;在第二电极座15的壁体上有第一电气接口 16接入，第一电气接口 16连通到第二电极11;在第三电极12的壁体上有第二电气接口 17接入;在第一电极座6的壁体上有第三电气接口 19接入，第三电气接口 19连通到第一电极8 ο
[0008]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。本发明利用引弧电极进行引弧，先伸出引弧电极使二个主电极之间的引弧距离缩短，以降低引弧电压，然后缩回引弧电极，使二个主电极之间产生高温等离子体电弧。所述的二个主电极为第一电极8和第二电极U。本发明采取伸缩式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，加大高温等离子体电弧的能量，提高了效率和节省电能。
[0009]等离子体装置运行时，产生等离子体电弧的弧根在第一电极8的右端面上，为了避免引弧电极被烧结在第一电极8上而使引弧电极失去伸缩功能，本发明在第一电极8的右端设置凹槽8-1，使引弧作用完成后的引弧电极头部与第一电极8壁体之前具有一定的空间距离。
[ΟΟ?Ο] 上述的发明中，在驱动杆I中部和左部的空心杆体中有间隔设置的磁珠20和隔尚珠21，具体实施时，磁珠20选用永磁体材料，隔离珠21选用非磁性材料，各磁珠的极性进行同向串联设置，当需伸出引弧电极时，对电磁线圈进行正向通电，使电磁线圈中心产生的电磁力与驱动杆I内磁珠的磁力线进行正方向配合，把驱动杆I向右推移；当需缩回引弧电极时，对电磁线圈进行反向通电，使电磁线圈中心产生的电磁力与驱动杆I内磁珠的磁力线进行反方向配合，把驱动杆I向左移动。当在线圈骨架3的左端安装定位铁环22时，利用磁珠20的磁力，使驱动杆I定位，从而使引弧电极定位在伸出位置或缩回位置。本发明利用电磁线圈和驱动杆I来驱动引弧电极，没有机械动作机构，使得结构简单，并且工作可靠。具体实施时，在线圈骨架3的左端安装定位铁环22时，只在需使驱动杆I前行或后退的过程中对电磁线圈进行通电，在驱动杆I定位后，就可对电磁线圈断电，实现节省电能和延长电磁线圈的寿命O
[0011]本发明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，本发明在结构中设置了第三电极12，第二电极11从第三电极12的圆环体内空间中穿过，使第三电极12内壁与第二电极11外壁之间的空间构成电离通道X。应用时，引弧电极10以插入方式安装在驱动杆I右部的空心杆体中，等离子体工作电源连接到第一电气接口 16