一种小型等离子炬循环水冷却系统的制作方法

本技术涉及节能及环保，尤其涉及一种小型等离子炬循环水冷却系统。

背景技术：

1、等离子体通常被认定是除固态、液态和气态之外的物质第四态，是含有能量的电离气体，主要是通过给气体施加足够多的能量电离形成。它广泛的存在于宇宙之中，其运动主要受电磁力支配，并表现出显著的集体行为。由于等离子体的能量高，可将废弃物中的分子彻底分解，可作为废弃物处置的技术手段，等离子体技术可实现危险固废的减量化、无害化和资源化，具有焚烧和填埋无法比拟的优势。同时，也可辅助燃煤电厂调峰使用、冶金以及涂镀等。而用于产生等离子体的高温一般由电能驱动的电弧提供，如微波等离子体炬、直流/交流等离子体炬、射频等离子体炬等。而其在运行过程中由于产生的能量密度大、温度高，如对炬中其他部分不采取冷却则极易造成等离子炬的损坏，因此等离子炬中需采用相应的冷却方式以保证等离子炬的长期稳定运行。

2、由于目前分布式、船用以及移动式的废弃物处理市场方兴未艾，各种小型化燃烧处理设备应运而生，其中能量密度大、处理彻底的等离子处理技术备受关注。而等离子在小型化的固废/危废处理设备中，其中的等离子也需配备相应的循环水冷却设备才能长期稳定运行。但传统的冷却塔、冷水机则由于占用空间较大或出力较小，或需要另外配置封闭式水箱，额外增加所需空间等原因，不能满足现有等离子炬设备适应小型化/移动式处理设备的运行环境的要求，制约其在上述处理设备领域的发展。

技术实现思路

1、本实用新型目的就是为了弥补已有技术的缺陷，为小型化、移动式等离子燃烧处理设备等，提供一种小型等离子炬循环水冷却系统。

2、本实用新型是通过以下技术方案实现的：

3、一种小型等离子炬循环水冷却系统，包括有冷却系统和循环冷却水系统，所述的冷却系统包括有依次连接构成闭环回路的压缩机、冷凝器、储液罐、干燥过滤器、热力膨胀阀和蒸发器，在蒸发器与压缩机之间安装有低压压力表，在冷凝器出口与热力膨胀阀进口之间设置有高压压力表，所述的循环冷却水系统包括有依次连接构成闭环回路的等离子炬、流量传感器、循环冷却水水箱、循环冷却水水泵、回水热电偶、所述蒸发器、出水热电偶和过滤器，所述的流量传感器和过滤器分别连接等离子炬的后球阀和前球阀，循环冷却水水泵连接循环冷却水水箱的出水球阀，回水热电偶连接蒸发器的蒸发器前球阀，出水热电偶连接过滤器的过滤器前球阀。

4、在所述的循环冷却水水箱上设置有回水口、补水口、出水口和排污口，回水口连接所述的流量传感器，出水口通过出水球阀连接循环冷却水水泵，补水口和排污口分别连接有补水球阀和排污球阀，在循环冷却水水箱内部安装有磁翻板液位计。

5、所述的循环冷却水系统和冷却系统为一体化装置，并为上下结构布置。所述的冷却系统中为冷媒吸收循环冷却水热量放热后进行放热循环再吸热的过程；所述的循环冷却水系统为循环冷却水水吸收等离子炬的水套中吸收热量，后放热给冷媒降低温度并再吸热循环的过程；

6、所述的蒸发器为立式或卧式蒸发器，其中使用的冷媒为r22或r401；所述冷凝器为风冷或水冷换热，冷凝器形状为板式、v型或u型。

7、所述等离子炬含有水冷套结构，循环水在其中用于冷却阴、阳极材料，延长使用寿命。

8、所述的过滤器的过滤孔径为10目，在过滤器两端之间设置有过滤器旁通球阀。

9、还包括有电控系统，所述的电控系统分别控制冷却系统和循环冷却水系统的工作。所述的电控系统为控制冷却系统、循环冷却水系统相关电气的设备。

10、一套小型等离子炬循环水冷却系统可连接n套等离子炬且n≥1，并为其提供循环冷却水。

11、所述压缩机用于将低温低压的气态冷媒压缩成高温高压的气态冷媒，冷媒经压缩成高温高压的气态冷媒后进入冷凝器，在冷凝器中放出所吸收的热量成为高温高压的液态冷媒，随后通过储液罐和干燥器后来到热力膨胀阀。在其节流作用下成为低温低压的液态冷媒进入蒸发器中。在蒸发器内冷媒走管程，与等离子炬循环水在蒸发器内非接触式换热。液态冷媒吸收循环水热量后蒸发成为气态冷媒，并回到压缩机进行循环。在所述的压缩机和蒸发器间设置有低压压力表，用于检测低压的气态冷媒压力。在所述的热力膨胀阀与冷凝器间设置有高压压力表，用于检测高压冷媒的压力。

12、所述带有水套的等离子炬含有负责给等离子炬中阴、阳极冷却的水套装置，循环水通过在水套中的流动带走等离子炬在运行过程中阴、阳极部分所吸收的能量，延长阴、阳极部分设备的使用寿命，为等离子炬的长期稳定运行提供了保障。

13、所述电控系统是为控制冷却系统和循环冷却水系统中的压缩机、冷凝器风扇、循环水泵。

14、等离子炬水套的一端连着冷却系统中的蒸发器，循环冷却水在蒸发器中和冷媒在其中进行非接触式换热，冷媒吸收循环冷却水的热量，循环冷却水在降温后流出蒸发器并在通过后续管路上依次连接的球阀、热电偶及过滤器后进入等离子炬水套用于，阴、阳极部分降温。在水套中循环冷却水吸收热量温度升高后流出等离子炬水套，在通过管路上的流量计后，通过循环水水箱回水口进入水箱内。循环冷却水水箱设置有回水口、出水口、补水口及排污口，并设置有磁翻板液位计，用于检查水箱中的水量情况。水箱中循环水的动力来源于循环水水泵。运行过程中，水箱中温度较高的循环水被循环水水泵经水箱出水口、热电偶、球阀后送至冷却系统的蒸发器中。在蒸发器中再次和冷媒于蒸发器内进行非接触式换热。冷媒吸收循环冷却水的热量，并由液态蒸发成气体；循环冷却水在放热后温度降低，流出蒸发器并再次进入等离子炬水套用于阴、阳极部分降温。

15、本实用新型的优点是：本实用新型占用空间小，适用于移动式、小型化的等离子炬焚烧处理系统；同时可以满足多台等离子炬运行时冷却水的需要，避免了过多水冷却装置的使用；设置了的循环水过滤器并可以做到在线清洁，为位置偏僻、无市政供水或其他较好水质的分布式、移动式项目的中带水套的等离子炬运行提供了保障。

技术特征：

1.一种小型等离子炬循环水冷却系统，其特征在于：包括有冷却系统和循环冷却水系统，所述的冷却系统包括有依次连接构成闭环回路的压缩机、冷凝器、储液罐、干燥过滤器、热力膨胀阀和蒸发器，在蒸发器与压缩机之间安装有低压压力表，在冷凝器出口与热力膨胀阀进口之间设置有高压压力表，所述的循环冷却水系统包括有依次连接构成闭环回路的等离子炬、流量传感器、循环冷却水水箱、循环冷却水水泵、回水热电偶、所述蒸发器、出水热电偶和过滤器，所述的流量传感器和过滤器分别连接等离子炬的后球阀和前球阀，循环冷却水水泵连接循环冷却水水箱的出水球阀，回水热电偶连接蒸发器的蒸发器前球阀，出水热电偶连接过滤器的过滤器前球阀。

2.根据权利要求1所述的一种小型等离子炬循环水冷却系统，其特征在于：在所述的循环冷却水水箱上设置有回水口、补水口、出水口和排污口，回水口连接所述的流量传感器，出水口通过出水球阀连接循环冷却水水泵，补水口和排污口分别连接有补水球阀和排污球阀，在循环冷却水水箱内部安装有磁翻板液位计。

3.根据权利要求1所述的一种小型等离子炬循环水冷却系统，其特征在于：所述的循环冷却水系统和冷却系统为一体化装置，并为上下结构布置。

4.根据权利要求1所述的一种小型等离子炬循环水冷却系统，其特征在于：所述的蒸发器为立式或卧式蒸发器，其中使用的冷媒为r22或r401；所述冷凝器为风冷或水冷换热，冷凝器形状为板式、v型或u型。

5.根据权利要求1所述的一种小型等离子炬循环水冷却系统，其特征在于：所述等离子炬含有水冷套结构。

6.根据权利要求1所述的一种小型等离子炬循环水冷却系统，其特征在于：所述的过滤器的过滤孔径为10目，在过滤器两端之间设置有过滤器旁通球阀。

7.根据权利要求1所述的一种小型等离子炬循环水冷却系统，其特征在于：还包括有电控系统，所述的电控系统分别控制冷却系统和循环冷却水系统的工作。

技术总结
本技术公开了一种小型等离子炬循环水冷却系统，包含有冷却系统和循环冷却水系统的一体化装置及电控系统，其占用空间小，适用于移动式、小型化的等离子炬焚烧处理系统；同时可以满足多台等离子炬运行时冷却水的需要，避免了过多水冷却装置的使用；设置了的循环水过滤器并可以做到在线清洁，为位置偏僻、无市政供水或其他较好水质的分布式、移动式项目的中带水套的等离子炬运行提供了保障。

技术研发人员：张顺利,盛杰,符仲恩,吴福生,陈佺
受保护的技术使用者：安徽省新能电气科技有限公司
技术研发日：20221129
技术公布日：2024/1/13