一種等離子體熱解裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及機電設備，特別是涉及到一種等離子體設備。
【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]在固體廢物處置領域，把水蒸汽通過等離子體裝置分解為氫、氧活性化學物后再作為氣化劑送入氣化爐，與生活垃圾或醫療垃圾或工業有機廢物或農林廢棄物進行氣化反應，所進行的反應是放熱反應，不需輸入氧氣或空氣助燃，因此可以把生活垃圾或醫療垃圾或工業有機廢物或農林廢棄物轉化為符合化工原料應用要求的富氫合成氣。
[0004]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。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種適合處理化工有害氣體或熱解用途的等離子體裝置，并使裝置結構簡單合理和效率高，以減少電能消耗。
[0006 ]本發明的一種等離子體熱解裝置，包括第一電極2、圍護體6、第二電極8、第三電極
9、支持件10和電磁驅動組件，其特征是第一電極2為圓環體結構，第一電極2的圓環體嵌入在外套3中；圍護體6為前后貫通的圓筒體結構，在圓筒體的外壁上有管圈槽6-1，在管圈槽6-1中有螺線管圈7 ；第二電極8為環形體結構，第三電極9為圓盤體結構，圓盤體的中心有過孔，第三電極9置于第二電極8的環形壁體之內，第三電極9的外壁與第二電極8的內壁之間有空間；支持件10為前端開口的圓槽體結構，圓槽體結構的后端壁體中有通孔;外套3攜第一電極2安裝在圍護體6的前端，圍護體6的后端連接在第二電極8的前端，第二電極8的后端安裝在支持件10的圓槽壁體上;在第三電極9圓盤體中心的過孔中和支持件10圓槽體后端壁體的通孔中有穿心牽緊桿11，穿心牽緊桿11的牽緊螺頭11-2從支持件10圓槽體后端壁體的通孔中穿出，用中繼接頭12旋合在穿心牽緊桿11的牽緊螺頭11 _2上，中繼接頭12的中心有軸向孔道，中繼接頭12的后部有連接螺頭12-1，電磁驅動組件安裝在連接螺頭12-1上；電磁驅動組件中有驅動桿13，驅動桿13的前部桿體中有引弧電極5，當需引發等離子體電弧時，引弧電極5的頭端在第一電極2與第三電極9之間進行伸縮方式的引弧。
[0007]本發明中，在螺線管圈7中進行循環流動冷卻劑，使螺線管圈7成為圍護體6的冷卻盤管;對螺線管圈7進行通電，使螺線管圈7成為電磁線圈，在圍護體6的圓筒內周產生磁隔離層;第一電極(2)的前部的壁體上有定位凸頭(2-1)，第一電極(2)的后部壁體上有密封臺階(2-2)，密封臺階(2-2)與圍護體(6)的前端面進行密封配合，在外套(3)的前端有前端頭
(1)，前端頭(1)為圓環體結構，在前端頭(1)上有卡口(1-1)，卡口(1-1)與第一電極(2)前部的定位凸頭(2-1)進行密封配合;第一電極2外壁與外套3內壁之間的空間構成冷卻水套X，冷卻水套X有冷卻劑進口 IX接入和冷卻劑出口 I接出；在第二電極8的環形體中有環形氣室W，環形氣室W有介質輸入接口 Π，第二電極8內壁與第三電極9外壁之間的空間構成電離通道m，圍護體6的內空間構成等離子體發生室砸，環形氣室w通過電離通道m連通到等離子體發生室Vi，第一電極2的環內空間構成產物出口 XI;在第三電極9的過孔前端有擴大的凹槽9-1;穿心牽緊桿11為空心結構，穿心牽緊桿11的內空間與第三電極9過孔前端的凹槽9-1進行相貫連通，穿心牽緊桿11的內空間構成引弧電極5的伸縮滑道;支持件10的圓槽體內空間構成環形冷卻腔V，穿心牽緊桿11的桿體構成環形冷卻腔V的內環壁體;在第三電極9的內側有冷卻環槽9-2，冷卻環槽9-2與環形冷卻腔V相通，環形冷卻腔V有冷卻液進口VI接入和冷卻液出口 IV接出；裝置中有電刷19，電刷19與引弧電極5進行電氣連接，電刷19設置在支持件10的后端或設置在中繼接頭12中；驅動桿13為空心結構，在驅動桿13中部和后部的空心桿體中有間隔設置的磁珠16和隔尚珠18;在穿心牽緊桿11的后部有第一電氣接口 20接入，在第二電極8的壁體上有第二電氣接口 22接入，在外套3的壁體上或在前端頭1上有第三電氣接口 25接入。
[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。本發明利用引弧電極進行引弧，先伸出引弧電極使二個主電極之間的引弧距離縮短，以降低引弧電壓，然后縮回引弧電極，使二個主電極之間產生高溫等離子體電弧。本發明采取伸縮式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，加大高溫等離子體電弧的能量，提高了效率和節省電能。所述的二個主電極為第一電極2和第三電極9。
[0009]本發明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，本發明在裝置中設置了第二電極8，把第二電極8和第三電極9進行嵌套設置，第三電極9置于第二電極8的環形體之內，使第二電極8的內壁與第三電極9的外壁之間的空間構成電離通道ΙΠ。應用時，等離子體工作電源連接到第一電氣接口 20，然后通過穿心牽緊桿11連接到第三電極9以及通過電刷19連接到引弧電極5;把高壓電源連接到第二電氣接口 22;第三電氣接口 25為等離子體工作電源和高壓電源的公共回路接口；所述的等離子體工作電源為180-600V電壓的電源，其特點是低電壓大電流，所述的高壓電源為10000V以上的電源，其特點是高電壓小電流。然后把工業有害氣體或水蒸汽或其他氣源的工作氣接入介質輸入接口 Π，通過第二電極8壁體中的環形氣室W進入第二電極8與第三電極9之間的電離通道m中，便在電離通道m內形成氣流隔離放電方式的電場，使工業有害氣體或水蒸汽或其他氣源的工作氣被電離而增加活性，被電離活化的工業有害氣體再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，或被電離活化的水蒸汽更容易被分解而作為固體有機廢物的氣化劑應用。在具體工作時，引弧電極5的頭端伸入到第一電極2的環內空間中，10000V以上的高壓電源使第二電極8與第三電極9之間的電離通道m進行氣流隔離方式的放電，同時使引弧電極5的頭端與第一電極2之間進行放電，在引弧電極5的頭端與第一電極2上形成初始電弧，然后對電磁線圈15進行反向通電，使驅動桿13向后移動，帶動引弧電極5后移，使引弧電極5的頭端縮退到第三電極9的凹槽9-1中，從而把電弧引到第三電極9上，使第一電極2與第三電極9之間形成高溫等離子體電弧。
[0010]本發明先使高壓電源作用在第二電極8與第三電極9之間的電離通道m中，對工業有害氣體或水蒸汽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一電極2與第三電極9之間，通過引弧電極進行第一電極2與第三電極9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汽