一种水蒸气等离子体发生器的制作方法

本实用新型涉及等离子体技术领域，具体涉及一种水蒸气等离子体发生器。

背景技术：

以水蒸气为工作气体形成的等离子体炬有许多应用。采用水蒸气形成的等离子体炬，可以产生高浓度的氢离子和氧离子。由于水蒸气等离子体炬中这些物质的化学活性很强，因此应用领域极广，从煤的气化到危险废物的处理，都取得了非常高的成就。

现存的等离子体发生器具有许多缺陷。比如外部输入水蒸气易冷凝、低功率、较高的电极侵蚀、等离子体发生器内部存在运动部件导致的复杂设计等；且在大多数水蒸气等离子体发生器中，水蒸气从外部注入后直接流向等离子体发生器的出口。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种水蒸气等离子体发生器，包括发生器主体、前段冷却水入口通道、前段冷却水出口通道、阴极、辅助气体进气通道、中段冷却水入口通道、中段冷却水出口通道、中间级电极、水蒸气进气口、涡流导气环、后段冷却水入口通道、后段冷却水出口通道和阳极，所述发生器主体左端上分别设置前段冷却水入口通道和前段冷却水出口通道，在前段冷却水入口通道输出端设置阴极于发生器主体内，所述阴极一侧旁设置辅助气体进气通道于发生器主体中部上，在发生器主体中部内设置中间级电极，所述发生器主体中部外分别设置中段冷却水入口通道和中段冷却水出口通道与中间级电极连接，所述发生器主体中部内设置涡流导气环与水蒸气进气口连接，水蒸气进气口设置于发生器主体中部上，所述发生器主体右端内设置阳极，且阳极分别与后段冷却水入口通道、后段冷却水出口通道连接。

作为优选，所述辅助气体进气通道输入端设置辅助气旋向进气环于阴极外侧，所述阴极呈纽扣状设置嵌入铜阴极座。

作为优选，所述阳极外侧依次设置阳极套筒和阳极外壳，在阳极远离阴极一端设置端盖于阳极外壳一端内。

作为优选，所述阳极外壳左端与凸台连接，在凸台上分别设置后段冷却水入口通道、后段冷却水出口通道。

作为优选，所述辅助气体进气通道内衬为陶瓷管，涡流导气环采用陶瓷件制成。

本实用新型的有益效果是：结构简单，操作方便，采用三段式结构，且内部无运动部件，避免外部输入水蒸气易冷凝，提高功率、较低的电极侵蚀，延长使用寿命，降低成本，避免水蒸气从外部注入后直接流向等离子体发生器的出口。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是本实用新型的剖视结构示意图；

图3是本实用新型的俯视结构示意图。

图中：1、发生器主体；2、前段冷却水入口通道；3、前段冷却水出口通道；4、阴极；5、辅助气体进气通道；6、辅助气旋向进气环；7、中段冷却水入口通道；8、中段冷却水出口通道；9、中间级电极；10、水蒸气进气口；11、涡流导气环；12、后段冷却水入口通道；13、后段冷却水出口通道；14、凸台；15、阳极外壳；16、阳极套筒；17、阳极；18、端盖。

具体实施方式

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

在实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接包括焊接、铆接、粘结等；也可以是可拆卸连接包括螺纹连接、键连接、销连接等；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。

如图1-3所示的一种水蒸气等离子体发生器，包括发生器主体1、前段冷却水入口通道2、前段冷却水出口通道3、阴极4、辅助气体进气通道5、中段冷却水入口通道7、中段冷却水出口通道8、中间级电极9、水蒸气进气口10、涡流导气环11、后段冷却水入口通道12、后段冷却水出口通道13和阳极17，所述发生器主体1左端上分别设置前段冷却水入口通道2和前段冷却水出口通道3，在前段冷却水入口通道2输出端设置阴极4于发生器主体1内，所述阴极4一侧旁设置辅助气体进气通道5于发生器主体1中部上，在发生器主体1中部内设置中间级电极9，所述发生器主体1中部外分别设置中段冷却水入口通道7和中段冷却水出口通道8与中间级电极9连接，所述发生器主体1中部内设置涡流导气环11与水蒸气进气口10连接，水蒸气进气口10设置于发生器主体1中部上，所述发生器主体1右端内设置阳极17，且阳极17分别与后段冷却水入口通道12、后段冷却水出口通道13连接。所述辅助气体进气通道5输入端设置辅助气旋向进气环6于阴极4外侧，所述阴极4呈纽扣状设置嵌入铜阴极座。所述阳极17外侧依次设置阳极套筒16和阳极外壳15，在阳极17远离阴极4一端设置端盖18于阳极外壳15一端内。所述阳极外壳15左端与凸台14连接，在凸台14上分别设置后段冷却水入口通道12、后段冷却水出口通道13。所述辅助气体进气通道5内衬为陶瓷管，涡流导气环11采用陶瓷件制成，极大程度上防止了水蒸气运输过程中的冷凝。所述阴极4呈纽扣状设置嵌入铜阴极座，纽扣式阴极的钨棒被完全镶嵌入铜阴极座，形成嵌入式阴极结构，如此设置嵌入式阴极结构可以保证钨棒被充分冷却，另外，通过配合辅助气旋向进气环6通过辅助气旋向进气的方式，通过较大的气流量可以保证电弧落在钨棒上，从而延长阴极使用寿命。所述中段冷却水入口通道7、中段冷却水出口通道8内冷却水设置为60摄氏度，极大程度上防止了水蒸气运输过程中的冷凝。

本具体实施方式的工作原理为：首先通过前段冷却水入口通道2输入冷却水，冷却水经过阴极4后从前段冷却水出口通道3排出，同时通过辅助气体进气通道5配合辅助气旋向进气环6通过辅助气旋向进气的方式，通过较大的气流量可以保证电弧落在钨棒上，从而延长阴极使用寿命，然后利用中段冷却水入口通道7输入冷却水，冷却水经过中间级电极9后从中段冷却水出口通道8排出，水蒸气通过水蒸气进气口10进入涡流导气环11最后旋向注入放电室内，然后利用后段冷却水入口通道12输入冷却水，冷却水经过阳极17从后段冷却水出口通道13排出。

本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。