技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于等離子技術(shù)領(lǐng)域，并且更具體地，涉及一種非轉(zhuǎn)移弧等離子充分燃燒室及其運(yùn)行方法。

背景技術(shù)

等離子態(tài)是物質(zhì)的第四態(tài)，宇宙中幾乎99﹪的物質(zhì)(不包括尚未確認(rèn)的暗物質(zhì))都處于等離子態(tài)。

等離子體的溫度分布范圍從10K的低溫到核聚變等離子體的10億K超高溫并且擁有一系列獨(dú)特性質(zhì)，使等離子體在納米材料生產(chǎn)、新材料合成、熱加工制造、冶煉、鉆探、煤化工、垃圾廢物處理、材料表面處理、電子、新能源、軍事、航空航天等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。

近幾十年來(lái)，等離子體發(fā)生器的研制及等離子診斷技術(shù)的開發(fā)均取得了巨大的進(jìn)展，并且等離子體研制與開發(fā)的重點(diǎn)已不再局限于航天航空方面的應(yīng)用，而是更多地轉(zhuǎn)向機(jī)械、化工、冶金、環(huán)保等工業(yè)部門的應(yīng)用，特別是在材料加工與新材料研制方面的應(yīng)用。

然而，現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)等離子燃燒裝置能量消耗較大、熱量產(chǎn)生較小，釋放相同的熱量需要更多的電能，不適用于等離子節(jié)能利用。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種非轉(zhuǎn)移弧等離子充分燃燒室及其運(yùn)行方法，解決現(xiàn)有等離子燃燒室耗能大、產(chǎn)熱小的缺點(diǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種非轉(zhuǎn)移弧等離子充分燃燒室，包括燃?xì)獾入x子非轉(zhuǎn)移弧生成系統(tǒng)、空氣等離子非轉(zhuǎn)移弧生成系統(tǒng)和等離子燃燒室，燃?xì)獾入x子非轉(zhuǎn)移弧生成系統(tǒng)和空氣等離子非轉(zhuǎn)移弧生成系統(tǒng)分別設(shè)置在等離子燃燒室的兩端，其中：

燃?xì)獾入x子非轉(zhuǎn)移弧生成系統(tǒng)的燃?xì)夥寝D(zhuǎn)移弧等離子槍由等離子燃燒室的一端伸入等離子燃燒室，空氣等離子非轉(zhuǎn)移弧生成系統(tǒng)的空氣非轉(zhuǎn)移弧等離子槍由等離子燃燒室的另一端伸入等離子燃燒室。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，燃?xì)獾入x子非轉(zhuǎn)移弧生成系統(tǒng)還包括燃?xì)馄俊怏w混合器、氣體冷卻器和氣體調(diào)壓閥，氣體混合器的入口分別與燃?xì)馄亢蜌怏w冷卻器相連，氣體混合器的出口與燃?xì)夥寝D(zhuǎn)移弧等離子槍的進(jìn)氣口相連，氣體冷卻器通過氣體調(diào)壓閥連通到等離子燃燒室內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，空氣等離子非轉(zhuǎn)移弧生成系統(tǒng)包括空壓機(jī)、空氣調(diào)壓閥和空氣非轉(zhuǎn)移弧等離子槍，空壓機(jī)通過空氣調(diào)壓閥連接到空氣非轉(zhuǎn)移弧等離子槍。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，燃?xì)馄枯敵龅娜細(xì)饬髁柯源笥诳諌簷C(jī)輸出的空氣助燃所需要的燃?xì)饬髁浚ＷC燃燒室內(nèi)為微還原性氣氛。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，還包括為空氣非轉(zhuǎn)移弧等離子槍和燃?xì)夥寝D(zhuǎn)移弧等離子槍提供電能與冷卻水的非轉(zhuǎn)移弧等離子裝置。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，非轉(zhuǎn)移弧等離子裝置包括燃?xì)夥寝D(zhuǎn)移弧等離子裝置和空氣非轉(zhuǎn)移弧等離子裝置，其中，燃?xì)夥寝D(zhuǎn)移弧等離子裝置通過水電纜連接到燃?xì)夥寝D(zhuǎn)移弧等離子槍；空氣非轉(zhuǎn)移弧等離子裝置通過水電纜連接到空氣非轉(zhuǎn)移弧等離子槍。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，燃?xì)夥寝D(zhuǎn)移弧等離子裝置采用小電壓大電流電源；空氣非轉(zhuǎn)移弧等離子裝置采用大電壓小電流電源。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，還包括調(diào)節(jié)等離子燃燒室內(nèi)氣體壓力的氣體壓力閥。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，燃?xì)夥寝D(zhuǎn)移弧等離子槍產(chǎn)生的燃?xì)獾入x子與空氣非轉(zhuǎn)移弧等離子槍產(chǎn)生的空氣等離子中的氧氣等離子完全反應(yīng)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，燃?xì)夥寝D(zhuǎn)移弧等離子槍與空氣非轉(zhuǎn)移弧等離子槍產(chǎn)生的熱量相同。

在本發(fā)明中，燃?xì)獾入x子非轉(zhuǎn)移弧生成系統(tǒng)包括燃?xì)馄俊怏w混合器、氣體冷卻器、氣體調(diào)壓閥、燃?xì)夥寝D(zhuǎn)移弧等離子裝置和燃?xì)夥寝D(zhuǎn)移弧等離子槍，氣體混合器兩側(cè)的入口分別與燃?xì)馄亢蜌怏w冷卻器相連，氣體混合器的出口與燃?xì)夥寝D(zhuǎn)移弧等離子槍的進(jìn)氣口相連，氣體冷卻器通過氣體調(diào)壓閥連接到等離子燃燒室的上部并與等離子燃燒室內(nèi)連通，燃?xì)夥寝D(zhuǎn)移弧等離子裝置與燃?xì)夥寝D(zhuǎn)移弧等離子槍相連，燃?xì)夥寝D(zhuǎn)移弧等離子槍在等離子燃燒室的一端插入到等離子燃燒室中以在等離子燃燒室內(nèi)生成燃?xì)獾入x子非轉(zhuǎn)移弧；

空氣等離子非轉(zhuǎn)移弧生成系統(tǒng)包括空壓機(jī)、空氣調(diào)壓閥、空氣非轉(zhuǎn)移弧等離子裝置和空氣非轉(zhuǎn)移弧等離子槍，空壓機(jī)通過空氣調(diào)壓閥連接到空氣非轉(zhuǎn)移弧等離子槍，空氣非轉(zhuǎn)移弧等離子裝置與空氣非轉(zhuǎn)移弧等離子槍相連，空氣非轉(zhuǎn)移弧等離子槍在等離子燃燒室的另一端插入到等離子燃燒室中以在等離子燃燒室內(nèi)生成空氣等離子非轉(zhuǎn)移弧。

在本發(fā)明中，氣體壓力閥連接到等離子燃燒室的下部。氣體壓力閥的作用是當(dāng)?shù)入x子燃燒室之中的氣壓達(dá)到一定值時(shí)，氣體壓力閥打開，釋放部分氣體，等離子燃燒室中的氣壓達(dá)到指定要求。