等离子体喷枪的阴极冷却结构制造技术

技术编号:11064094 阅读:113 留言:0更新日期:2015-02-19 11:25
一种等离子体喷枪的阴极冷却结构,涉及到一种等离子体喷枪的阴极结构,由后座、阴极套和阴极头构成,后座的回转体结构内有导流管,阴极套为中空回转体结构,阴极套的内空间构成冷却腔,阴极头嵌入到阴极套的前端内,阴极头的前端从阴极套中伸出,阴极头的后端为圆锥体的冷却尾突,冷却尾突伸入到冷却腔中,后座上的导流管伸入到阴极套的冷却腔中,导流管的出水口包围住阴极头后端的冷却尾突;导流管的外壁与后座壁体之间的空间构成回水通道,导流管的内空间构成导流通道,冷却水输入接口连通到导流通道,导流通道通过阴极头后端的冷却尾突周围空间连通到回水通道。本实用新型专利技术的阴极冷却结构,进行贴近冲刷方式冷却阴极头,能快速把阴极头部的热量移去,使阴极不易被烧蚀。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种等离子体喷枪的阴极冷却结构,涉及到一种等离子体喷枪的阴极结构,由后座、阴极套和阴极头构成,后座的回转体结构内有导流管,阴极套为中空回转体结构,阴极套的内空间构成冷却腔,阴极头嵌入到阴极套的前端内,阴极头的前端从阴极套中伸出,阴极头的后端为圆锥体的冷却尾突,冷却尾突伸入到冷却腔中,后座上的导流管伸入到阴极套的冷却腔中,导流管的出水口包围住阴极头后端的冷却尾突;导流管的外壁与后座壁体之间的空间构成回水通道,导流管的内空间构成导流通道,冷却水输入接口连通到导流通道,导流通道通过阴极头后端的冷却尾突周围空间连通到回水通道。本技术的阴极冷却结构,进行贴近冲刷方式冷却阴极头,能快速把阴极头部的热量移去,使阴极不易被烧蚀。【专利说明】等离子体喷枪的阴极冷却结构
本技术涉及等离子体设备,特别是涉及到一种等离子体喷枪的阴极结构。
技术介绍
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。 等离子热解水制氢技术是最近几年提出来的水制氢候选技术之一,因为水是一种相当稳定的物质,在常压条件下,温度在2000K时水分子几乎不分解,2500K时有25%的水发生分解,3400?3500K时氢气和氧气的摩尔分数达到最大,分别为18%和6%,当温度达到4200K以上时,水分子将全部分解为氢气、氢、氧气、氧和氢氧原子团,一般的加热方式难以达到这么高的温度,而使用等离子体喷枪则能做到;应用等离子体喷枪处理危险有害的废弃物和生活垃圾,使气化炉不需输入空气或氧气,使生活垃圾转化的合成气品质好,达到化工原料的要求,合成气再通过后级设备生产甲醇或二甲醚产品,实现资源化和无污染处理生活垃圾;在煤气化生产线上如利用等离子体喷枪把水蒸汽加热分解后再喷入气化炉内,与煤炭进行化学反应,所发生的反应是放热反应,使气化炉不需输入空气或氧气助燃,生产的合成气中氢气的分数比例高,废气的含量低,实现节能减排。 等离子体喷枪的阴极是发射电子的部件,由于承受电流的冲击和数万度的高温烧灼,因此,阴极的头部很容易被烧蚀而致损坏,不仅影响生产,而且增加生产成本。
技术实现思路
本技术的目的是要克服现有等离子体喷枪的阴极容易被烧蚀的缺点,提供一种等离子体喷枪的阴极冷却结构,使阴极不易被烧蚀,以延长等离子体喷枪的使用周期,提高生产效率及节约生产成本。 本技术的一种等离子体喷枪的阴极冷却结构,其特征是阴极冷却结构由后座 (I)、阴极套(2)和阴极头(3)构成,其中,后座(I)为中空回转体结构,后座(I)的回转体结构内有导流管(1-4),在后座(I)的回转体结构上有冷却水输入接口( 1-5)和冷却水输出接口(1-6),在后座(I)回转体前端的壁体内侧有螺纹槽口(1-1);阴极套(2)为中空回转体结构,阴极套(2)后部的壁体外侧有安装螺口(2-2),安装螺口(2-2)与后座(I)上的螺纹槽口(1-1)进行配合,阴极套(2)的内空间构成冷却腔(I );阴极头(3)为实体回转体结构,阴极头(3)嵌入到阴极套(2)的前端内,阴极头(3)的前端从阴极套(2)中伸出,阴极头 (3)的后端为圆锥体的冷却尾突(3-2),冷却尾突(3-2)伸入到冷却腔(I )中;阴极套(2)携阴极头(3)安装在后座(I)的回转体前端,后座(I)上的导流管(1-4)伸入到阴极套(2)的冷却腔(I )中,导流管(1-4)的出水口包围住阴极头(3)后端的冷却尾突(3-2);导流管(1-4)的外壁与后座(I)壁体之间的空间构成回水通道(III),导流管(1-4)的内空间构成导流通道(II ),冷却水输入接口( 1-5)连通到导流通道(II ),导流通道(II)通过阴极头(3)后端的冷却尾突(3-2)周围空间连通到回水通道(III),回水通道(III)连通到冷却水输出接口(1-6)。本技术中,在后座(I)回转体的外侧有连接螺纹(1-3);阴极套(2)的前端为由后向前缩小的圆锥台结构,其圆锥角度(a)为60° -120° ;阴极套(2)的前端内侧有限位阶环(2-1),阴极头(3)嵌入段后端的外侧有凸缘(3-3),凸缘(3-3)与限位阶环(2-1)配合对阴极头(3)进行定位;阴极头(3)的前端为圆弧面;导流管(1-4)的前端为喇叭口结构,喇叭口构成喇叭导流口(1-2),喇叭导流口(1-2)的扩张角度与阴极头(3)后端的冷却尾突(3-2)的圆锥角度相同。 本技术作为等离子体喷枪的主要结构之一。等离子体喷枪主要由后座(I )、阴极套(2)、阴极头(3)、绝缘枪架(8)、阳极套(6)和阳极(5)组成,其中,后座(I)、阴极套(2)和阴极头(3)构成阴极冷却结构,绝缘枪架(8)为中空的回转体结构,绝缘枪架(8)的前后分别有前安装槽(8-1)和后安装槽(8-2),绝缘枪架(8)的回转体结构内有气室(IX),气室(IX)有工作气输入接口(8-3)接入;阳极套(6)为圆筒体结构,阳极套(6)后部的壁体外侧有安装螺纹(6-4),阳极套(6 )的前端有榫座(6-2 ),阳极套(6 )中部的壁体上有冷却剂进口(6-3)接入,阳极套(6)前部的壁体上有冷却剂出口(6-1)接出;阳极(5)为由后部向前逐渐扩张的圆锥形喷管结构,阳极(5)的后端为由后向前收窄的喇叭口结构,阳极(5)后端的喇叭口结构与圆锥形喷管结构之间有贯通的圆形孔道;阳极(5)以嵌入方式安装在阳极套 (6)内,阳极(5)的外壁与阳极套(6)的内壁之间的空间构成冷却水套(通),冷却水套(YD)的下部连通到冷却剂进口(6-3),冷却水套(VD的上部连通到冷却剂出口(6-1);阳极套(6)携阳极(5)安装在绝缘枪架(8)的前安装槽(8-1)中,后座(I)携阴极套(2)和阴极头(3)安装在绝缘枪架(8)的后安装槽(8-2)中,阴极套(2)外壁与绝缘枪架(8)内的壁体之间有环形的工作气通道(珊),阴极头(3)伸入到阳极(5)后端的喇叭口空间中,使喇叭口的内空间构成放电区(IV),阳极(5)后端的喇叭口结构与圆锥形喷管结构之间的圆形孔道构成压缩孔道(V),阳极(5)的圆锥形喷管结构内空间构成喷射腔(VI);绝缘枪架(8)内的气室(IX)通过工作气通道(VDI)连通到放电区(IV),放电区(IV)通过压缩孔道(V)连通到喷射腔(VI)。工作时,后座(I)作为阴极的电气连接件,阳极套(6)作为阳极(5)的电气连接件;一路冷却水通过冷却水输入接口(1-5)进入到导流管(1-4)内的导流通道(II)中,经导流管(1-4)前端的喇叭导流口(1-2)对阴极头(3)后端的冷却尾突(3-2)进行冲刷冷却,冷却水吸收了阴极头(3)的热量后,再经冷却腔(I)进入到回水通道(III),然后由冷却水输出接口(1-6 )本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种等离子体喷枪的阴极冷却结构,其特征是阴极冷却结构由后座(1)、阴极套(2)和阴极头(3)构成,其中,后座(1)为中空回转体结构,后座(1)的回转体结构内有导流管(1‑4),在后座(1)的回转体结构上有冷却水输入接口(1‑5)和冷却水输出接口(1‑6),在后座(1)回转体前端的壁体内侧有螺纹槽口(1‑1);阴极套(2)为中空回转体结构,阴极套(2)后部的壁体外侧有安装螺口(2‑2),安装螺口(2‑2)与后座(1)上的螺纹槽口(1‑1)进行配合,阴极套(2)的内空间构成冷却腔(Ⅰ);阴极头(3)为实体回转体结构,阴极头(3)嵌入到阴极套(2)的前端内,阴极头(3)的前端从阴极套(2)中伸出,阴极头(3)的后端为圆锥体的冷却尾突(3‑2),冷却尾突(3‑2)伸入到冷却腔(Ⅰ)中;阴极套(2)携阴极头(3)安装在后座(1)的回转体前端,后座(1)上的导流管(1‑4)伸入到阴极套(2)的冷却腔(Ⅰ)中,导流管(1‑4)的出水口包围住阴极头(3)后端的冷却尾突(3‑2);导流管(1‑4)的外壁与后座(1)壁体之间的空间构成回水通道(Ⅲ),导流管(1‑4)的内空间构成导流通道(Ⅱ),冷却水输入接口(1‑5)连通到导流通道(Ⅱ),导流通道(Ⅱ)通过阴极头(3)后端的冷却尾突(3‑2)周围空间连通到回水通道(Ⅲ),回水通道(Ⅲ)连通到冷却水输出接口(1‑6)。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:周开根
申请(专利权)人:衢州迪升工业设计有限公司
类型:新型
国别省市:浙江;33

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