一种延长等离子管式阴极使用寿命的气流自动调节装置

摘要

一种延长等离子管式阴极使用寿命的气流自动调节装置属于煤粉窑炉设备；在管式阴极内壁面上设置阴极放电区环形下限位和上限位，构成管式阴极放电区域，带有直流压缩气调节阀的直流压缩气输送管的一端与直流压缩气绝缘密封套上的直流压缩气进气孔连通，直流气调节阀控制电缆将计算机压缩气调压柜与直流压缩气调节阀连接，配装旋流压缩气调节阀的阴极压缩气输送管一端与密封盖上的压缩气流旋流器连通，旋流气调节阀控制电缆将计算机压缩气调压柜与旋流压缩气调节阀连接；本装置结构简单合理，自动化程度高，等离子管阴极使用寿命长，使用可靠。

说明书

技术领域

本发明创造属于煤粉窑炉设备，主要涉及一种煤粉窑炉上的点 火烘窑装置。

背景技术

在等离子电弧连续运行的过程中，阴极烧损是影响等离子发生 装置运行寿命的关键问题。通常的板式阴极、杆式阴极累计运行寿 命不超过50小时，中国专利：200420063609公开的一种管式阴极 离子枪，与板式阴极、杆式阴极相比较，管式阴极具有增加了阴极 的放电区域、等离子枪阴极运行寿命可以超过100小时的优点。经 过高速摄影机对电弧放电移动轨迹的拍摄分析发现，管式阴极电弧 连续放电状态下，阴极放电区是在管式阴极内壁径向位置以圆周轨 迹旋转移动进行的，在轴向位置相应固定，管式阴极的放电区仅限 于在管式阴极内壁轴向宽度在5-10mm的一个圆环区域，更大的可 放电区域没有得到有效的利用，导致管式阴极的使用寿命不能达到 和超过200小时的目标。

发明内容

本发明创造的目的就是针对上述现有技术存在的问题，设计提 供一种可延长等离子管式阴极使用寿命的气流自动调节装置，达到 减轻管式阴极内壁放电区域高温烧损、大幅度延长管式阴极使用寿 命、降低使用成本、减少维修保养更换次数、提高作业效率的目的。

本发明的目的是这样实现的：一种延长等离子管式阴极使用寿 命的气流自动调节装置，在直流压缩气绝缘密封套的相对两端部上 分别配装管式阳极和管式阴极，带有压缩气流旋流器的密封盖配装 在管式阴极外侧端部上，阳极电缆的两端分别与管式阳极的阳极放 电区和直流电源柜阳极连接，配装启弧柜的阴极电缆两端分别与管 式阴极和直流电源柜阴极连接，在管式阴极内壁面上沿轴向依次设 置阴极放电区环形下限位和阴极放电区环形上限位，在所述的阴极 放电区环形下限位与阴极放电区环形上限位之间的管式阴极内壁面 上构成阴极放电区域，带有直流压缩气调节阀的直流压缩气输送管 的一端与直流压缩气绝缘密封套上的直流压缩气进气孔连通，直流 气调节阀控制电缆将计算机压缩气调压柜与直流压缩气调节阀连 接，配装旋流压缩气调节阀的阴极压缩气输送管一端与密封端盖上 的压缩气流旋流器连通，旋流气调节阀控制电缆将计算机压缩气调 压柜与旋流压缩气调节阀连接。

本发明创造作业时能够使管式阴极放电区在径向旋转移动的同 时，也在轴向位置产生移动，在管式阴极内壁形成以螺旋移动放电 轨迹的特点，管式阴极放电区域由现有的5-10mm的圆环状扩大到 45mm的圆筒状，增加了等离子管式阴极的放电区域；管式阴极内壁 呈螺旋移动轨迹的放电区烧损程度较单独的径向旋转移动烧损程度 轻，不但增加了管式阴极放电区域面积，又减轻了管式阴极内壁放 电区域高温烧损，使管式阴极使用寿命达到400小时以上，具有结 构简单合理、自动化程度高、使用可靠、故障少、等离子管式阴极 使用寿命长、作业成本低廉的特点。本发明创造对管式阴极等离子 枪的阳极也可以达到延长使用寿命的作用，适用范围广。

附图说明

图1是一种延长等离子管式阴极使用寿命的气流自动调节装置 总体结构示意图；

图2是图1中的A-A向剖视图；

图3是直流压缩气流压力变化周期示意图。

图中件号说明：

1、管式阳极、2、管式阴极、3、阳极电缆、4、阴极电缆、5、 直流压缩气绝缘密封套、6、直流压缩气输送管、7、直流压缩气调 节阀、8、带有压缩气流旋流器的密封端盖、9、阴极放电区环形下 限位、10、阴极放电区环形上限位、11、阳极放电区、12、启弧柜、 13、旋流压缩气调节阀、14、阴极压缩气输送管、15、旋流气调节 阀控制电缆、16、直流气调节阀控制电缆、17、计算机压缩气调压 柜、18、直流电源柜、19、直流压缩气进气孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明创造实施方案进行详细描述。一种延长 等离子管式阴极使用寿命的气流自动调节装置，在直流压缩气绝缘 密封套5的相对两端部上分别配装管式阳极1和管式阴极2，带有 压缩气流旋流器的密封盖8配装在管式阴极2外侧端部上，阳极电 缆3的两端分别与管式阳极1的阳极放电区11和直流电源柜18阳 极连接，配装启弧柜12的阴极电缆4两端分别与管式阴极2和直流 电源柜18阴极连接，在管式阴极2内壁面上沿轴向依次设置阴极放 电区环形下限位9和阴极放电区环形上限位10，在所述的阴极放电 区环形下限位9与阴极放电区环形上限位10之间的管式阴极2内壁 面上构成阴极放电区域，带有直流压缩气调节阀7的直流压缩气输 送管6的一端与直流压缩气绝缘密封套5上的直流压缩气进气孔19 连通，直流气调节阀控制电缆16将计算机压缩气调压柜17与直流 压缩气调节阀7连接，配装旋流压缩气调节阀13的阴极压缩气输送 管14一端与密封端盖8上的压缩气流旋流器连通，旋流气调节阀控 制电缆15将计算机压缩气调压柜17与旋流压缩气调节阀13连接。

运行调节过程如下：给定直流压缩气流和旋流压缩气流，给直 流电源柜18供电，通过阳、阴极电缆3、4在管式阴极2与管式阳 极1形成电压，启动启弧柜12产生瞬间高压击穿管式阴极2和管式 阳极1，形成连续等离子电弧。初期稳定压力的直流压缩气流使管 式阴极放电区域在轴向方向固定位置不变，向阴极压缩输送管14供 应的压缩气流在带有压缩气流旋流器的密封端盖8的作用下产生切 向旋转进入管式阴极2内壁，在旋转的阴极压缩气流作用下迫使阴 极放电区域在阴极内壁径向低电压阴极放电区环形下限位9处旋转 放电。计算机压缩气调压柜17根据预先设定的直流压缩气流变化曲 线发出指令，对直流压缩气调节阀7发出周期性的压力调节指令， 使直流压缩气流按照指令变化，当直流压缩气流压力逐渐增加时， 直流气流的作用迫使阴极放电区域向高电压阴极放电区环形上限位 10处移动，在管式阴极2内壁形成螺旋移动轨迹的放电区域。反之， 阴极放电区域由阴极放电区环形上限位10处向低电压阴极放电区 环形下限位9呈螺旋轨迹移动放电。根据试验数据编制的直流压缩 气流压力周期变化曲线，计算机压缩气调压柜17按照设定的曲线控 制直流压缩气调节阀7对直流压缩气流压力实行周期性压力调整。 结果是：管式阴极内壁放电区不但在径向旋转，还在管式阴极2内 壁轴向移动，形成螺旋移动轨迹放电，增加了管式阴极2的放电区 域，提高了现有管式阴极的有效利用率，减少了阴极烧损程度，增 加了管式阴极的使用寿命，经过实验验证，可以使管式阴极的使用 寿命超过400小时以上。