气体冷却热等离子体高效电弧发生装置、废气处理设备的制作方法

1.本实用新型涉及等离子体发生领域，尤其涉及一种气体冷却热等离子体高效电弧发生装置、废气处理设备。


背景技术：

2.热等离子技术是一种能够产生高温的技术，可以将电能转化成热量集中的热能，其产生的热气温度可以达到3000℃至5000℃。在这样的温度下，一些难分解物质可以较为彻底地分解，例如二噁英等物质，从而达到较为彻底去除气相污染物的目的。
3.但是，现有技术中的热等离子体发生装置通常采用液相冷却的方式以降低电极的温度，从而达到减缓电极烧蚀的效果，这种做法，终因电极烧蚀导致放电间距离过大，放电难以持续而寿命终结，因此现有技术中的热等离子体发生装置寿命一般也只有几百个小时。
4.有鉴于此，特提出本实用新型。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种气体冷却热等离子体高效电弧发生装置，该发生装置通过阳极的独特设计结构，从而使得从开口进入的工作气体通过出气孔喷入到放电间隙中，从而对放大间隙进行冷却，避免了以往采用液相冷却的方式，加大、延长热等离子体高效电弧发生器放电工作区，达成延长热等离子体高效电弧发生器使用寿命的目的，通过实践表明，本实用新型的等离子体发生装置使用寿命超过10000小时。
6.本实用新型提供的气体冷却热等离子体高效电弧发生装置，包括：叠套设置的阳极、阴极；所述阳极包括一端开口的进气槽以及在进气槽的槽壁上开设的出气孔，工作气体通过开口与出气孔进入阳极及阴极之间的放电间隙，以在形成等离子电弧的同时对放电间隙进行冷却。
7.本实用新型的气体冷却热等离子体高效电弧发生装置，其与以往的热等离子体发生装置的结构设计完全不同，以往的热等离子体发生装置一般采用的是液相冷却，但是液相冷却却对热等离子体发生装置的寿命影响是致命的，本实用新型通过阳极的独特设计结构，从而使得从一端开口进入的工作气体通过出气孔喷入到放电间隙中，从而对放大间隙进行冷却，避免了以往采用液相冷却的方式，加大、延长热等离子体高效电弧发生器放电工作区，达成延长热等离子体高效电弧发生器使用寿命的目的，通过实践表明，本实用新型的等离子体发生装置使用寿命超过10000小时。
8.此外，开设的进气槽可以尽量延长一些也是为了提高工作气体经过的路程，提高冷却效果，进气槽的底部封闭是为了让气体从周边的放电间隙穿过，从而实现过程裂解，起到一定的气体导向作用，当然底部封闭的方式可以采用挡板的形式，也可以直接做成实心体，实心体的厚度没有具体限定，达到尽量让进气槽的长度延伸一些为宜。
9.工作气体可以为空气或其他气体等等。
10.优选地，作为进一步可实施的方案，所述阳极与所述阴极之间形成的放电间隙通过陶瓷绝缘体隔离。
11.优选地，作为进一步可实施的方案，所述进气槽开设在所述阳极的顶部，进气槽的顶部开口。
12.优选地，作为进一步可实施的方案，所述阳极位于所述阴极的内侧。阳极在内，阴极在外的方式，这样工作气体进入到阳极之后更有利于实现气体对阳极的冷却。
13.优选地，作为进一步可实施的方案，所述出气孔的设置位置无限靠近所述进气槽的底部。
14.优选地，作为进一步可实施的方案，所述出气孔为多组，每组的两个出气孔相对设置在所述进气槽的槽壁上。
15.优选地，作为进一步可实施的方案，所述出气孔为2
‑
3组。
16.优选地，作为进一步可实施的方案，所述放电间隙的下部区域为细长条状以提高等离子电弧的喷射效果。
17.优选地，作为进一步可实施的方案，还包括电源，所述电源与设置在所述阳极上的电源连接孔连通。
18.本实用新型还提供了一种废气处理设备，该废气处理设备包括上述的气体冷却热等离子体高效电弧发生装置。
19.当等离子体发生装置的工作气体为空气时，这样产生的等离子电弧可以从放电间隙喷射出与其他设备连用，从而达到对废气处理的效果，废气尤其是对 voc的处理效果最为优异。
20.当等离子体发生装置的工作气体为废气时，该发生装置可以兼具实现发生电弧以及对废气处理的双重效果，并且还能实现气体对电极的冷却，可实现多重作用。
21.与现有技术相比，本实用新型方案的有益效果为：
22.本实用新型的等离子体发生装置的结构属于轴线式的结构，避免了采用液相冷却散热方式制造工艺复杂，需要使用去离子水等辅助设备结构复杂，且电弧发生放电间隙狭小使用寿命短的问题发生，本实用新型采用工作气体冷却方式，加大、延长热等离子体高效电弧发生器放电工作区，达成延长热等离子体高效电弧发生器使用寿命的目的，实践表明采用本实用新型的热等离子体高效电弧发生器使用寿命超过10000小时，且本实用新型的等离子体发生装置结构简单，便于等离子体发生装置与其他设备结合使用。
附图说明
23.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
24.图1为本实用新型实施例的气体冷却热等离子体高效电弧发生装置的结构示意图；
25.图2为本实用新型实施例的气体冷却热等离子体高效电弧发生装置的阳极结构示意图；
26.图3为本实用新型实施例的气体冷却热等离子体高效电弧发生装置的陶瓷绝缘体
的结构示意图。
[0027]1‑
阳极；
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阴极；
[0028]
11
‑
进气槽；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
12
‑
出气孔；
[0029]
13
‑
放电间隙；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ3‑
陶瓷绝缘体；
[0030]4‑
电源连接孔。
具体实施方式
[0031]
下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本实用新型，而不应视为限制本实用新型的范围。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0032]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0033]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0034]
为了更加清晰的对本实用新型中的技术方案进行阐述，下面以具体实施例的形式进行说明。
[0035]
实施例
[0036]
如图1
‑
图3所示，本实用新型提供的气体冷却热等离子体高效电弧发生装置，包括：相互叠套设置的阴极2以及阳极1，阴极2以及阳极1叠套后的相对位置并没有具体限定，可以阴极2在内测，阳极1在外侧，或者可以阴极2 在外侧，阳极1在内测，但是最优的方式是阳极1位于所述阴极2的内侧，因为工作气体进入到阳极1之后更有利于实现气体对阳极1的冷却。
[0037]
其中，具体阳极1的结构参见图2，阳极1包括一端开口的进气槽11以及在进气槽11的槽壁上开设的出气孔12，所指示的b高度为槽底实心的厚度，工作气体通过开口先进入到进气槽11后，然后再沿着出气孔12进入阳极1及阴极2之间的放电间隙13，以在形成等离子电弧的同时对放电间隙13进行冷却。进气槽11既可以开设在阳极1顶部也可以开设在底部，但是最优的操作方式是进气槽11开设在所述阳极1的顶部，进气槽11的顶部开口，这样工作气体从顶部进入也更有利于等离子发生的顺利进行。
[0038]
在阳极1与阴极2之间形成的放电间隙13采用陶瓷绝缘体3隔离，阳极1 在内侧，阴
极2在外侧，中间采用陶瓷绝缘体3隔离，三者的顶部采用法兰盘相互固定连接，具体陶瓷绝缘体3的结构参见图3。为了提高形成的等离子电弧的喷射效果，阴极2的下部较上部厚度增加，为的是放电间隙13的下部区域可以为细长条状。
[0039]
该实施例的出气孔12呈组的设置在进气槽11的槽壁上，该出气孔12的设置位置无限靠近所述进气槽11的底部，为的是增加工作气体在进气槽11的流经时间，然后通过封闭的槽底的导向作用从出气孔12中喷射出进入放电间隙13中形成喷射电弧。
[0040]
每组的两个出气孔12相对设置在所述进气槽11的槽壁上。出气孔12为 2
‑
3组即可，可以根据具体实际应用场景对出气孔12的个数进行调节。
[0041]
实际应用时，槽底为实心体，实心体的厚度没有具体限制，总之可以将实心体的厚度做的薄一些，以提高进气槽11的进气流通长度。除此之外槽底还可以采用挡板的形式，总之能够达到将进气槽11的槽底封闭，以让气体从周边的放电间隙13穿过，从而实现过程裂解。
[0042]
另外，该实施例的热等离子体发生装置还包括电源，电源与设置在所述阳极1上的电源连接孔4连通，以实现对热等离子体发生装置提供电动力。
[0043]
总之，本实用新型的等离子体发生装置的结构属于轴线式的结构，避免了采用液相冷却散热方式制造工艺复杂，需要使用去离子水等辅助设备结构复杂，且电弧发生放电间隙13狭小使用寿命短的问题发生，本实用新型采用工作气体冷却方式，加大、延长热等离子体高效电弧发生器放电工作区，达成延长热等离子体高效电弧发生器使用寿命的目的，实践表明采用本实用新型的热等离子体高效电弧发生器使用寿命超过10000小时，且本实用新型的等离子体发生装置结构简单，便于等离子体发生装置与其他设备结合使用。
[0044]
最后，可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。