等离子体发生器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种等离子体发生器，包括后电极组件及输出电极组件，输出电极组件包括与后电极组件联通的输出电极，输出电极内腔沿介质流动方向包括端部依次衔接的第一压缩段、喉口直段及第一扩张段。沿介质流动方向：第一压缩段的截流面积逐渐减小，喉口直段的截流面积相同，第一扩张段的截流面积逐渐增大。在本申请提供的等离子体发生器中，通过介质在输出电极内腔中先压缩后扩充，在功率相同情况下，通过提升电弧电压，降低运行电流，达到降低电极烧蚀率的目的，因此，本申请提供的等离子体发生的使用寿命延长。体发生的使用寿命延长。体发生的使用寿命延长。

【技术实现步骤摘要】
等离子体发生器


[0001]本技术涉及等离子体
，特别涉及一种等离子体发生器。

技术介绍

[0002]等离子体发生器是用人工方法获得等离子体的装置。直流电弧等离子体发生器可以产生高温的热等离子体射流，该等离子体射流不仅温度高而且活性强，因此，在煤粉点火、材料表面处理、材料热加工、废弃物处理等方面均有成功应用。但是，大功率等离子体发生器的应用受电极寿命低的影响，无法普及。
[0003]目前，大功率等离子体发生器一般采用管式结构，通过增大弧斑面积，降低电流密度，从而降低电极烧蚀率。常用的管式等离子体发生器都采用管状结构或近似管状结构，通过提升工作电流实现大功率输出，该方案增大了电弧电流密度和电极烧蚀率，电极寿命低，等离子体发生器的使用寿命缩短。
[0004]因此，如何提高等离子体发生器的运行稳定性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种等离子体发生器，该等离子体发生器的运行稳定性提高。
[0006]为实现上述目的，本技术提供一种等离子体发生器，包括后电极组件及输出电极组件，所述输出电极组件包括与所述后电极组件联通的输出电极，所述输出电极内腔沿介质流动方向包括端部依次衔接的第一压缩段、喉口直段及第一扩张段；
[0007]沿介质流动方向：所述第一压缩段的截流面积逐渐减小，所述喉口直段的截流面积相同，所述第一扩张段的截流面积逐渐增大。
[0008]可选地，在上述等离子体发生器中，所述输出电极内腔还包括与第二压缩段及衔接所述第二压缩段出口和所述第一压缩段入口的入口直段，沿介质流动方向：所述第二压缩段的截流面积逐渐减小，所述入口直段的截流面积相同。
[0009]可选地，在上述等离子体发生器中，所述输出电极内腔还包括入口与所述第一扩张段出口衔接第二扩张段，沿介质流动方向，所述第二扩张段的截流面积逐渐增大，所述第一扩张段的扩张角小于第二扩张段的扩张角。
[0010]可选地，在上述等离子体发生器中，还包括发生器壳体，所述发生器壳体与直流电源的正极连接，所述后电极组件包括后电极，所述后电极与直流电源的负极连接，所述发生器壳体上设有输出电极冷却介质入口、输出电极冷却介质出口及用于向所述输出电极输送工作介质的主进气进口，所述输出电极组件还包括隔水套、外水套和底座，所述输出电极的一端与所述底座连接，所述隔水套套设在所述输出电极的外侧，所述隔水套的一端与所述底座连接，所述隔水套的另一端与所述输出电极相连；所述外水套套设在隔水套的外侧，所述外水套的一端与所述底座连接，所述外水套的另一端与所述输出电极连接，所述隔水套
与所述输出电极之间空间形成进水流道，所述隔水套与所述外水套之间回水流道，沿冷却介质流动方向，依次设置所述输出电极冷却介质入口、所述进水流道、所述回水流道和所述输出电极冷却介质出口连接。
[0011]可选地，在上述等离子体发生器中，还包括设置在所述输出电极外周面上的散热翅片，所述散热翅片包括多个，相邻所述散热翅片之间形成冷却介质流道。
[0012]可选地，在上述等离子体发生器中，所述散热翅片设置在输出电极靠近喷口处，沿冷却介质流动方向，所述散热翅片的进口端由所述输出电极向所述隔水套位置倾斜设置。
[0013]可选地，在上述等离子体发生器中，还包括旋流件，所述旋流件连接所述隔水套与底座连接，且将所述输出电极冷却介质入口与所述进水流道联通，所述旋流件套设在所述输出电极外侧，且所述旋流件沿圆周方向设有等间距设置以用于流体旋流进入所述旋流件内腔的旋流腔体。
[0014]可选地，在上述等离子体发生器中，还包括设置在所述输出电极的工作介质进口端的第一风环，所述第一风环与所述底座一体成型，所述第一风环上设有进气孔，所述进气孔沿所述第一风环周向均匀分布。
[0015]可选地，在上述等离子体发生器中，还包括第一支撑环、第二支撑环和环绝缘筒，所述后电极组件能够远离所述输出电极一侧滑动与所述发生器壳体分离，所述第一支撑环套设在所述后电极第一端外侧，且位于所述发生器壳体内部；所述后电极组件还包括：
[0016]后电极基座，所述后电极基座与所述后电极的第二端连接，所述后电极的第一端和第二端为所述后电极的内腔中工作介质流动方向的相对两端，所述后电极基座内部设有用于向所述后电极的内腔中输送工作介质的辅进气进口；
[0017]后电极枪体，所述后电极基座远离所述后电极一端与所述后电极枪体连接，所述后电极枪体套设在所述后电极基座外侧，且所述后电极枪体与所述后电极基座之间形成用于冷却介质流动的腔体；
[0018]及后电极导管，所述后电极导管一端与所述后电极枪体连接，所述后电极导管另一端与所述第一支撑环连接，所述后电极导管套设于所述后电极外侧，所述绝缘筒套设在所述后电极导管外侧，所述绝缘筒一端与所述第一支撑环连接，所述绝缘筒另一端与所述第二支撑环连接，所述发生器壳体远离所述输出电极组件的一端与所述第二支撑环连接。
[0019]可选地，在上述等离子体发生器中，还包括设置在所述输出电极的工作介质进口端的第一风环，所述第一风环与所述第一支撑环一体成型，所述第一风环上设有进气孔，所述进气孔沿所述第一风环周向均匀分布。
[0020]可选地，在上述等离子体发生器中，所述后电极为靠近所述后电极基座一端的底端为盲孔管状结构，所述后电极底端侧壁安装有联通所述后电极基座与所述后电极内腔的通孔，所述后电极内腔的底部呈外凸的圆锥状。
[0021]可选地，在上述等离子体发生器中，还包括布置在后电极的底部的第二风环，所述第二风环沿圆周方向布置以用于气体旋流进入第二风环内腔的进气孔，所述第二风环与所述后电极的通孔连接；
[0022]所述后电极基座内部设置通气孔，所述通气孔入口端直径小于所述通气孔出口端直径，所述通气孔套设在所述第二风环外周，所述通气孔出口端直径大于所述第二风环的外径。
[0023]在上述技术方案中，本技术提供的等离子体发生器包括后电极组件及输出电极组件，输出电极组件包括与后电极组件联通的输出电极，输出电极内腔沿介质流动方向包括端部依次衔接的第一压缩段、喉口直段及第一扩张段。沿介质流动方向：第一压缩段的截流面积逐渐减小，喉口直段的截流面积相同，第一扩张段的截流面积逐渐增大。
[0024]通过上述描述可知，在本申请提供的等离子体发生器中，通过介质在输出电极内腔中先压缩后扩充，在功率相同情况下，通过提升电弧电压，降低运行电流，达到降低电极烧蚀率的目的，因此，本申请提供的等离子体发生的使用寿命延长。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0026]图1为本技术实施例所提供的等离子发生器的外观图；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种等离子体发生器，其特征在于，包括后电极组件(102)及输出电极组件(101)，所述输出电极组件(101)包括与所述后电极组件(102)联通的输出电极(1011)，所述输出电极(1011)内腔沿介质流动方向包括端部依次衔接的第一压缩段(1011C)、喉口直段(1011D)及第一扩张段(1011E)；沿介质流动方向：所述第一压缩段(1011C)的截流面积逐渐减小，所述喉口直段(1011D)的截流面积相同，所述第一扩张段(1011E)的截流面积逐渐增大。2.根据权利要求1所述的等离子体发生器，其特征在于，所述输出电极(1011)内腔还包括与第二压缩段(1011A)及衔接所述第二压缩段(1011A)出口和所述第一压缩段(1011C)入口的入口直段(1011B)，沿介质流动方向：所述第二压缩段(1011A)的截流面积逐渐减小，所述入口直段(1011B)的截流面积相同。3.根据权利要求2所述的等离子体发生器，其特征在于，所述输出电极(1011)内腔还包括入口与所述第一扩张段(1011E)出口衔接第二扩张段(1011F)，沿介质流动方向，所述第二扩张段(1011F)的截流面积逐渐增大，所述第一扩张段(1011E)的扩张角小于第二扩张段(1011F)的扩张角。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的等离子体发生器，其特征在于，还包括发生器壳体(100)，所述发生器壳体(100)与直流电源的正极连接，所述后电极组件(102)包括后电极(1021)，所述后电极(1021)与直流电源的负极连接，所述发生器壳体(100)上设有输出电极(1011)冷却介质入口、输出电极(1011)冷却介质出口及用于向所述输出电极(1011)输送工作介质的主进气进口(301)，所述输出电极组件(101)还包括隔水套(1012)、外水套(1013)和底座(1014)，所述输出电极(1011)的一端与所述底座(1014)连接，所述隔水套(1012)套设在所述输出电极(1011)的外侧，所述隔水套(1012)的一端与所述底座(1014)连接，所述隔水套(1012)的另一端与所述输出电极(1011)相连；所述外水套(1013)套设在隔水套(1012)的外侧，所述外水套(1013)的一端与所述底座(1014)连接，所述外水套(1013)的另一端与所述输出电极(1011)连接，所述隔水套(1012)与所述输出电极(1011)之间空间形成进水流道，所述隔水套(1012)与所述外水套(1013)之间回水流道，沿冷却介质流动方向，依次设置所述输出电极(1011)冷却介质入口、所述进水流道、所述回水流道和所述输出电极(1011)冷却介质出口连接。5.根据权利要求4所述的等离子体发生器，其特征在于，还包括设置在所述输出电极(1011)外周面上的散热翅片(501)，所述散热翅片(501)包括多个，相邻所述散热翅片(501)之间形成冷却介质流道。6.根据权利要求5所述的等离子体发生器，其特征在于，所述散热翅片(501)设置在输出电极(1011)靠近喷口处，沿冷却介质流动方向，所述散热翅片(501)的进口端由所述输出电极(1011)向所述隔水套(1012)位置倾斜设置。7.根据权利要求4所述的等离子体发生器，其特征在于，还包括旋流件(502)，所述旋流件(502)连接所述隔水套(1012)与底座(1014)连接，且将所述输出电极(1011)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张柯，崔体磊，刘海峰，马怀成，高志勇，胡海将，董春森，尤通通，秦宁，姜国财，范景利，呼志杰，宋浩，
申请(专利权)人：烟台龙源电力技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：