[发明专利]一种鼓形旋转电极

说明书

技术领域

本发明涉及等离子体设备，特别是涉及到一种电弧等离子体装置。

背景技术

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、生活垃圾气化处理、化工尾气无害化处理等。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，被处理的化工有害气体受到高温高压的等离子体冲击时，其分子、原子将会重新组合而生成新的物质，从而使有害物质变为无害物质。

在等离子设备中，阴极为圆棒体结构，由于阴极的作用是发射电子，产生在阴极上的等离子体电弧的弧根温度极高，因此，阴极很容易被烧蚀而致损坏，不仅影响生产，而且增加生产成本。避免阴极烧蚀、延长阴极使用寿命一直是本领域研发人员没有解决的难题。

研发一种结构合理、避免阴极烧蚀、实现延长阴极使用寿命是本领域研发人员的任务，提高等离子体装置的效率、减少电能消耗是本领域研发人员所追求的目标。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构合理的电极，在电弧等离子体装置中作为阴极应用，实现避免或减缓阴极烧蚀、延长阴极使用寿命的目标，并且适合在处理化工有害气体或热解用途的装置中应用，提高生产效率和降低生产成本。

本发明的一种鼓形旋转电极，包括冷却水喷头和旋转齿轮，其特征是鼓形旋转电极由鼓形电极1和中空衔接转轴2组成，其中，鼓形电极1由上衔接部1-5、鼓体部1-1和下衔接部1-4构成中空结构，鼓体部1-1处于上衔接部1-5和下衔接部1-4之间，上衔接部1-5、鼓体部1-1和下衔接部1-4的内空间贯通，具体实施时，上衔接部1-5、鼓体部1-1和下衔接部1-4为一体化结构；上衔接部1-5中有轴承口1-6，冷却水喷头3伸入到鼓体部1-1的空腔中，冷却水喷头3上的喷射孔3-1朝向鼓体部1-1的内侧壁体，鼓体部1-1中的空腔下部有回水口1-3，工作时，冷却水对鼓体部1-1的内侧壁体进行喷淋方式的冲刷，使冷水流立即把电极产生的热量移走，在电极旋转的情况下，对电极进行有效冷却；中空衔接转轴2由衔接头2-1、从动旋转齿轮2-4和旋转轴头2-2构成，从动旋转齿轮2-4处于衔接头2-1和旋转轴头2-2之间，具体实施时，衔接头2-1、从动旋转齿轮2-4和旋转轴头2-2为一体化结构；衔接头2-1以嵌入到下衔接部1-4中的方式把中空衔接转轴2安装在鼓形电极1的下部，中空衔接转轴2的内空间构成回水通道2-3。本发明在鼓形旋转电极的装置中有支持件8、下轴承7、支撑件10和上轴承5，鼓形旋转电极的旋转轴头2-2通过下轴承7安装在支持件8上，支持件8中有回水腔8-1，鼓体部1-1中的空腔通过中空衔接转轴2中的回水通道2-3连通到支持件8中的回水腔8-1，回水腔8-1有回水接口8-3接出；支撑件10由支撑立杆10-2和支撑臂杆10-5组成，在支撑臂杆10-5上有支撑轴10-3，支撑轴10-3通过上轴承5与鼓形旋转电极的上衔接部1-5进行连接；冷却水喷头3安装在支撑轴10-3上，在支撑臂杆10-5和支撑轴10-3中冷却水通道，冷却水通道连通到冷却水喷头3，冷却水通道有冷却水接口10-4接入；在鼓形旋转电极的装置中有主动旋转齿轮11，主动旋转齿轮11与中空衔接转轴2的从动旋转齿轮2-4进行啮合，主动旋转齿轮11由电机驱动旋转。具体实施时，鼓形旋转电极作为等离子体装置的阴极应用，工作时，电机带动主动旋转齿轮11旋转，主动旋转齿轮11啮合从动旋转齿轮2-4进行旋转，从而带动鼓形电极1旋转，使鼓形电极1的360度环形面上轮流构成放电面，同时，冷却水对鼓体部1-1的内侧壁体进行喷淋，实现鼓形电极1的360度环形面上轮流冷却，从而实现避免或减缓阴极烧蚀、延长阴极使用寿命的目标。

本发明所述“鼓形电极1”的“鼓形”为圆球体中段部位的形状，或者为腰线沿圆周向外平滑凸出的圆鼓形状。

本发明中，冷却水喷头3为圆管体结构，圆管体的下端封闭，喷射孔呈多层环形分布在圆管体的壁体上。工作时，冷却水喷头3圆管体壁体上多层环形分布的喷射孔把冷却水均匀喷淋在鼓形电极1内侧的壁体上。