一種等離子體裝置的電極的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及等離子體設備，特別是涉及到一種電弧等離子體裝置的電極。
【背景技術】
[0002]當前，等離子技術已得到廣泛的應用，工業上應用于等離子點火、等離子噴涂、金屬冶煉、等離子加熱制造納米材料、切割、垃圾焚燒廢物處理等。等離子體的處理方式和一般的方式大不一樣，等離子體是在電離層或放電現象下所形成的一種狀態，伴隨著放電現象將會生成了激發原子、激發分子、離解原子、游離原子團、原子或分子離子群的活性化學物以及它們與其它的化學物碰撞而引起的反應。在等離子體發生器中，放電作用使得工作氣分子失去外層電子而形成離子狀態，經相互碰撞而產生高溫，溫度可達幾萬度以上，被處理的化工有害氣體受到高溫高壓的等離子體沖擊時，其分子、原子將會重新組合而生成新的物質，從而使有害物質變為無害物質。
[0003]研發一種結構合理、適合其目標產物應用的等離子體裝置是本領域研發人員的任務，提高等離子體裝置的效率、減少電能消耗是本領域研發人員所追求的目標。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種適合處理化工有害氣體的等離子體裝置，并使裝置結構簡單合理和效率高，以減少電能消耗。
[0005]本實用新型的一種等離子體裝置的電極，由第一電極1、第二電極3、支持體4和穿心牽緊桿6組成，第二電極3為圓盤體結構，第二電極3的圓盤體中心有通孔;支持體4為回轉體結構，在支持體4后端的壁體中心有貫通的孔道;其特征是第一電極I為環形體結構，第一電極I和第二電極3進行嵌套設置，第二電極3置于第一電極I之中，第一電極I和第二電極3安裝在支持體4的壁體前端，用穿心牽緊桿6把第二電極3與支持體4進行緊密連接，第二電極3與支持體4壁體之間的空間構成環形冷卻腔11;穿心牽緊桿4為空心結構，穿心牽緊桿6的內空間構成恪絲過孔6-5，恪絲過孔6-5的后端構成恪絲安裝口 6-1;第一電極I的內壁與第二電極3的外壁之間空間構成電離通道16。
[0006]本實用新型中，在第一電極I的環形體中有環形槽，環形槽構成環形氣室15，環形氣室15有介質輸入接口 2接入;在支持體4前端的壁體上有用于產生旋轉氣流的切向氣槽4-3，環形氣室15通過切向氣槽4-3連通到電離通道16;第二電極3的圓盤體外端有凹槽18，熔絲過孔6-5與第二電極3圓盤體外端的凹槽18進行貫通相連;在第二電極3的內側有冷卻環槽13，冷卻環槽13與環形冷卻腔11相通，環形冷卻腔11有冷卻水進口 12接入和冷卻水出口 5接出；在支持體4與第二電極3連接的壁體上有作用于密封的凸環4-2;在支持體4后端壁體中心的貫通孔道中有密封槽4-1;在熔絲安裝口 6-1的壁體上有用于固定引弧熔絲的緊固螺栓9;在穿心牽緊桿6的后部有第一電氣接口 10接入，第一電氣接口 10通過穿心牽緊桿6的金屬桿體與第二電極3進行電氣連接;在第一電極I的壁體上有第二電氣接口 14接入。
[0007]本實用新型在等離子體裝置中應用，所述的引弧熔絲為低熔點材料的線或絲，包括鋁線、細銅線或錫鉛合金材料的保險絲，應用時，引弧熔絲設置在穿心牽緊桿6內的熔絲過孔6-5中，引弧熔絲的前端從第二電極3外端的凹槽18中伸出，引弧熔絲的后端被緊固螺栓9固定在熔絲安裝口 6-1中。
[0008]在等離子體裝置中，等離子體電弧在二個主電極之間產生，在二個主電極之間能維持等離子體電弧穩定運行的條件下，二個主電極之間的空間距離越大，等離子體電弧的行程越長，其電子相互碰撞的機會和次數就會更多，其能量就會越大，當用于處理工業有害氣體時，有害氣體受到高溫高壓等離子體沖擊的強度會更大，其重新組合變為無害物質的效率會更高。本實用新型利用熔絲進行引弧，先使用引弧熔絲使二個主電極之間的引弧距離縮短，以降低引弧電壓，然后引弧熔絲被熔蝕而縮短，使二個主電極之間產生高溫等離子體電弧。本實用新型采取利用熔絲引弧的措施來使等離子體裝置的二個主電極之間的空間距離得到延長，加大高溫等離子體的能量，提高了效率和節省電能;本實用新型適合在不頻繁啟動的長期連續運行的設備上應用，省略了引弧電極的驅動裝置，降低了制造成本，結構簡單合理，操作簡便，引弧熔絲極為廉價，其成本可以忽略，因此，本實用新型具有極高的性價比。
[0009]本實用新型在處理工業有害氣體領域中應用或在固體廢物處置領域中應用，為了進一步提高等離子體裝置的效率，本實用新型的電極結構中包括第一電極I和第二電極3，第一電極I和第二電極3進行嵌套設置，第二電極3置于第一電極I之中，使第一電極I的內壁與第二電極3的外壁之間空間構成電離通道16。應用時，等離子體裝置的工作電源連接到穿心牽緊桿6后部的第一電氣接口 10，同時，高壓電源連接到第一電極I壁體上的第二電氣接口 14，再把工業有害氣體或水蒸氣或其他氣源的工作氣通過介質輸入接口 2輸入到到第一電極I的環形氣室15中，工業有害氣體或水蒸氣或其他氣源的工作氣由切向氣槽4-3進入第一電極I與第二電極3之間的電離通道16，在電離通道16內形成旋轉氣流，當對第一電極I施加10000V以上的高壓電源時，便在電離通道16內形成氣流隔離放電方式的電場，使工業有害氣體或水蒸氣或其他氣源的工作氣被電離而增加活性，被電離活化后的工業有害氣體在高溫等離子體電弧的作用下，更容易及更徹底被處理成中性的無害物質，或被電離活化后的水蒸氣更容易被分解而作為固體有機廢物的氣化劑應用。
[0010]上述的實用新型在具體應用中，在第一電氣接口10接入的是等離子體工作電源，等離子體工作電源的特征是低電壓大電流;在第二電氣接口 14接入的10000V電壓以上的引弧電源，引弧電源的特征是高電壓小電流。在等離子體裝置中設置第三電極20，第三電極19作為等離子體工作電源和高壓電源的公共電極，工作時，引弧電源使第一電極I與第二電極3之間的電離通道16進行氣流隔離方式的放電，同時使引弧熔絲與第三電極20之間進行放電，產生初始電弧，然后引弧熔絲很快被熔蝕而縮短到第二電極3的凹槽中，使第二電極3與第三電極20之間形成高溫等離子體電弧，本實用新型是先使高壓電源作用在第一電極I與第二電極3之間的電離通道16中，對工業有害氣體或水蒸氣或其他氣源的工作氣進行電離和活化，然后使高壓電源作用在第二電極3與第三電極20之間，通過引弧熔絲進行第二電極3與第三電極20之間的引弧，使之產生高溫等離子體電弧，把工業有害氣體或水蒸氣或其他氣源的工作氣進行目標處理，提高效率和節省電能，其中，產生高溫等離子體電弧的電能由等離子體工作電源提供。
[0011]本實用新型運行時，產生的等離子體電弧的弧根在第二電極3的外端面上，為了避免引弧熔絲被燒結在第二電極3的體上，給設備下次運行更換引弧熔絲時帶來困難，本實用新型在第二電極3的外端設置凹槽18，使引弧作用完成后的引弧熔絲頭部與第二電極3之間具有一定的空間距離。
[0012]本實用新型的有益效果是:適合在處理工業有害氣體領域中應用或在固體廢物處置領域中應用，先使工業有害氣體或水蒸氣或其他氣源的工作氣進行電離活化，再把被電離活化的工業有害氣體在高溫等離子體電弧的作用下進行處理，更容易得到目標產物。本實用新型采取利用熔絲引弧的措施來使二個形成等離子體電弧之間的電極空間距離得到延長，加大高溫等離子體的能量，提高了效率和節省電能;本實用新型省略了引弧電極的驅動裝置，降低了制造成本，省略了引弧電極的驅動裝置，結構簡單合理和操作簡便。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型的一種等離子體裝置的電極結構圖。
[0014]圖2是本實用新型的等離子體電極中的穿心牽緊桿結構圖。
[0015]圖3是本實用新型利用熔絲引弧的初始狀態示意圖。
[0016]圖4是本實用新型的電極在形成高溫等離子體電弧時的示意圖。
[0017]圖中:1.第一電極，2.介質輸入接口，3.第二電極，4.支持體，4-1.密封槽，4_2.凸環，4-3.切向氣槽，5.冷卻水出口，6.穿心牽緊桿，6-1.熔絲安裝口，6-2.內六角大頭，6-3.緊固螺孔，6-4.牽緊螺紋，6-5