CN105050305A - 绝缘枪架及等离子体喷枪 - Google Patents

Abstract

一种绝缘枪架及等离子体喷枪，涉及等离子体设备，绝缘枪架呈回转体结构，回转体结构内有第一内腔和第二内腔，第一内腔与第二内腔之间有隔离体；等离子体喷枪包括绝缘枪架、阴极后座、阴极和阳极，阳极安装在绝缘枪架的第二内腔中，阳极的前部壁体嵌入到第二内腔前端的承插口内构成密封面，阳极的尾部由隔离体的中心圆孔穿出，使用锁紧螺帽把阳极进行固定，阳极的外壁与第二内腔内壁之间的空间构成阳极的冷却水套，阴极安装在阴极后座的前端上，阴极后座携阴极安装在绝缘枪架的第一内腔中，阴极的头端伸入到阳极后端的喇叭形收窄段的内空间中。本发明利用绝缘枪架的壁体作为阳极冷却水套的外壁，减小喷枪的体积及节省金属材料，并且避免冷却水泄漏。

Description

绝缘枪架及等离子体喷枪

技术领域

本发明涉及等离子体设备，特别是涉及到一种等离子体喷枪。

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、垃圾焚烧废物处理等。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。

等离子热解水制氢技术是最近几年提出来的水制氢候选技术之一，因为水是一种相当稳定的物质，在常压条件下，温度在2000K时水分子几乎不分解，2500K时有25%的水发生分解，3400～3500K时氢气和氧气的摩尔分数达到最大，分别为18%和6%，当温度达到4200K以上时，水分子将全部分解为氢气、氢、氧气、氧和氢氧原子团，一般的加热方式难以达到这么高的温度，而使用等离子体喷枪则能做到；应用等离子体喷枪处理危险有害的废弃物和生活垃圾，使气化炉不需输入空气或氧气，使生活垃圾转化的合成气品质好，达到化工原料的要求，合成气再通过后级设备生产甲醇或二甲醚产品，实现资源化和无污染处理生活垃圾；在煤气化生产线上如利用等离子体喷枪把水蒸汽加热分解后再喷入气化炉内，与煤炭进行化学反应，所发生的反应是放热反应，使气化炉不需输入空气或氧气助燃，生产的合成气中氢气的分数比例高，废气的含量低，实现节能减排。

等离子体喷枪的阳极结构中需有冷却水套，喷嘴式阳极的冷却水套设置在一体化阳极的回转体壁体中，这类阳极需采用熔模技术制造，制造工艺较复杂；喷管式阳极由阳极喷管与阳极外套组成，阳极喷管和阳极外套使用金属材料，阳极喷管嵌入在阳极外套之中，冷却水套由阳极喷管与阳极外套之间的空间构成，冷却水套的两端由嵌入口的紧密结合面进行密封，存在冷却水泄漏情况。

发明内容

本发明的目的是要克服现有等离子体喷枪的缺点，避免冷却水泄漏，对等离子体喷枪的阴极和阳极进行有效保护，并且提高等离子体气化喷枪的加热效率，使等离子体喷枪达到更高的处理温度，提高等离子体喷枪的加热效率及分解能力，以满足热解水制氢、煤气化、电站锅炉点火、固体废物处置、有害气体处理、臭气处理的应用要求。

本发明的一种绝缘枪架，呈回转体结构，其特征是回转体结构内有第一内腔Ⅱ和第二内腔Ⅲ，第一内腔Ⅱ在后侧，第二内腔Ⅲ在前侧，第一内腔Ⅱ与第二内腔Ⅲ之间有隔离体2-2，隔离体2-2的中心有圆孔，第一内腔Ⅱ的后端用于安装阴极后座，阴极设置在第一内腔Ⅱ中，第一内腔Ⅱ的余量空间构成气室，第一内腔Ⅱ的后端有安装接口2-6，第一内腔Ⅱ的壁体上有原料气输入接口2-1；第二内腔Ⅲ用于安装阳极，阳极的外壁与第二内腔Ⅲ内壁之间的空间构成阳极的冷却水套，第二内腔Ⅲ的前端有承插口2-4，第二内腔Ⅲ的壁体上有冷却剂入口2-5。本发明作为等离子体喷枪的阴极与阳极之间的连接支撑部件，利用绝缘枪架的壁体作为阳极冷却水套的外壁，可以实现减小喷枪的体积及节省金属材料用量，并且便于在承插口2-4中使用密封材料避免冷却水泄漏，克服现有等离子体喷枪冷却水易泄漏的缺点。

本发明的一种等离子体喷枪，包括绝缘枪架、阴极后座、阴极和阳极，绝缘枪架呈回转体结构，阴极后座中有冷却水进口、导流管和冷却水出口，阴极的体内有冷却腔，阳极为文丘里喷管结构，阳极由后向前依次为喇叭形收窄段、喉口段和喇叭形扩散段，其特征是绝缘枪架2的回转体结构内有第一内腔Ⅱ和第二内腔Ⅲ，第一内腔Ⅱ在后侧，第二内腔Ⅲ在前侧，第一内腔Ⅱ与第二内腔Ⅲ之间有隔离体2-2，隔离体2-2的中心有圆孔，第一内腔Ⅱ的后端有安装接口2-6，第二内腔Ⅲ的前端有承插口2-4；阳极3安装在绝缘枪架2的第二内腔Ⅲ中，阳极的前部壁体3-1嵌入到第二内腔Ⅲ前端的承插口2-4内构成密封面，阳极的尾部3-4由隔离体2-2的中心圆孔穿出，阳极3的后端进入到第一内腔Ⅱ中，使用锁紧螺帽4把阳极3进行固定，阳极3的外壁与第二内腔Ⅲ内壁之间的空间构成阳极的冷却水套，阳极的冷却水套有冷却剂入口2-5接入和冷却剂输出接口3-2接出；阴极7安装在阴极后座1的前端上，阴极后座1携阴极7安装在绝缘枪架2的第一内腔Ⅱ中，阴极7的头端伸入到阳极3后端的喇叭形收窄段的内空间中，第一内腔Ⅱ的余量空间构成工作气室，工作气室有原料气输入接口2-1接入，阳极3后端的喇叭形收窄段的内空间构成放电区Ⅵ，阳极3喉口段的内空间攀成压缩孔道Ⅴ，阳极3喇叭形扩散段的内空间构成喷射腔Ⅳ。本发明中，阴极后座1内有导流管1-2，导流管1-2的管内空间构成进水通道Ⅸ，导流管1-2的外围空间构成回流通道Ⅰ，进水通道Ⅸ通过阴极7内的冷却腔连通到回流通道Ⅰ，进水通道Ⅸ有冷却水进口1-4接入，回流通道Ⅰ有冷却水出口1-1接出；为便于在阴极的外壁上安装隔热套，防止水蒸汽被冷却，把阴极7的身段设计为变径的圆柱体结构，在阴极7变径的圆柱体外壁有隔热套6，阴极7的头端为圆弧形结构，在阴极7身段的后端有螺纹接口，阴极7以旋入方式安装在阴极后座1的前端上；在隔热套6的前端有切向气道Ⅶ，工作气室通过切向气道Ⅶ连通到放电区Ⅵ；在阳极3前部的壁体中有环形凹槽Ⅲ’，环形凹槽Ⅲ’与阳极的冷却水套连通；在第二内腔Ⅲ前端的承插口2-4中有密封件。本发明适合电站锅炉点火、工业有害气体处理、臭气处理和城市固废处置的应用，应用时，把冷却水进口1-4和冷却剂入口2-5连接到冷却系统的供水管路上，把冷却水出口1-1和冷却剂输出接口3-2连接到冷却系统的回水管路上，把气源连接到原料气输入接口2-1上，把等离子体工作电源的负极通过阴极后座1连接到阴极7上，把等离子体工作电源的正极连接到阳极3上。

本发明另一种绝缘枪架，呈回转体结构，其特征是回转体结构内有第一内腔Ⅱ、第二内腔Ⅲ、第三内腔Ⅹ和第四内腔Ⅺ，第一内腔Ⅱ、第二内腔Ⅲ、第三内腔Ⅹ和第四内腔Ⅺ依次由后向前设置，在第一内腔Ⅱ与第二内腔Ⅲ之间有隔离体2-2，隔离体2-2的中心有圆孔，在第三内腔Ⅹ与第四内腔Ⅺ之间有隔离凸环2-9，第一内腔Ⅱ的后端用于安装阴极后座，阴极设置在第一内腔Ⅱ中，第一内腔Ⅱ的余量空间构成原料气室，第一内腔Ⅱ的后端有安装接口2-6，第一内腔Ⅱ的壁体上有原料气输入接口2-1；第二内腔Ⅲ用于安装第一阳极，第一阳极的外壁与第二内腔Ⅲ内壁之间的空间构成第一阳极的冷却水套，第二内腔Ⅲ的前端有承插口2-4，在第二内腔Ⅲ的壁体上有冷却剂入口2-5接入和冷却剂出口2-7接出；第三内腔Ⅹ用于容纳第一阳极的前端和第二阳极的后端，第三内腔Ⅹ的余量空间构成工作气室，在第三内腔Ⅹ的壁体上有工作气输入口2-8；第四内腔Ⅺ用于安装第二阳极，第二阳极的外壁与第四内腔Ⅺ内壁之间的空间构成第二阳极的冷却水套，第四内腔Ⅺ的前端有承接口2-11，在第四内腔Ⅺ的壁体上有冷却进水接口2-13。本发明作为双级电弧等离子体喷枪的阴极与阳极之间的连接支撑部件，利用绝缘枪架的壁体作为第一阳极和第二阳极冷却水套的外壁，可以实现减小喷枪的体积及节省金属材料用量，并且便于在承插口2-4中和在承接口2-11中使用密封材料避免冷却水泄漏，克服现有等离子体喷枪冷却水易泄漏的缺点。

本发明的另一种等离子体喷枪，包括绝缘枪架、阴极后座、阴极、第一阳极和第二阳极，绝缘枪架呈回转体结构，阴极后座中有冷却水进口、导流管和冷却水出口，阴极的体内有冷却腔，第一阳极或第二阳极为文丘里喷管结构，第一阳极或第二阳极由后向前依次为喇叭形收窄段、喉口段和喇叭形扩散段，其特征是绝缘枪架2的回转体结构内有第一内腔Ⅱ、第二内腔Ⅲ、第三内腔Ⅹ和第四内腔Ⅺ，第一内腔Ⅱ、第二内腔Ⅲ、第三内腔Ⅹ和第四内腔Ⅺ依次由后向前设置，在第一内腔Ⅱ与第二内腔Ⅲ之间有隔离体，隔离体的中心有圆孔，在第三内腔Ⅹ与第四内腔Ⅺ之间有隔离凸环，第一内腔Ⅱ的后端有安装接口2-6，第二内腔Ⅲ的前端有承插口2-4，第四内腔Ⅺ的前端有承接口2-11；第一阳极9安装在绝缘枪架2的第二内腔Ⅲ中，第一阳极9头部的壁体嵌入到第二内腔Ⅲ前端的承插口2-4内构成密封面，第一阳极9的尾部由绝缘枪架2的隔离体中心圆孔穿出，第一阳极9的后端进入到第一内腔Ⅱ中，使用锁紧螺帽4把第一阳极9进行固定，第一阳极9的外壁与第二内腔Ⅲ内壁之间的空间构成第一阳极的冷却水套，第一阳极的冷却水套有冷却剂入口2-5接入和冷却剂出口2-7接出，第一阳极9的头端伸入到第三内腔Ⅹ的左侧；第二阳极10安装在绝缘枪架2的第四内腔Ⅺ中，第二阳极10前部的壁体嵌入到第四内腔Ⅺ前端的承接口2-11中构成密闭面，第二阳极10的后部由绝缘枪架2隔离凸环的环内空间穿出，第二阳极10的后端进入到第三内腔Ⅹ的右侧，使用锁紧螺母12把第二阳极10进行固定，第二阳极10的外壁与第四内腔Ⅺ内壁之间的空间构成第二阳极的冷却水套，第二阳极的冷却水套有冷却进水接口2-13接入和冷却回水接口2-10接出；阴极7安装在阴极后座1的前端上，阴极后座1携阴极7安装在绝缘枪架2的第一内腔Ⅱ中，阴极7的头端伸入到第一阳极9后端的喇叭形收窄段的内空间中，第一内腔Ⅱ的余量空间构成原料气室，原料气室有原料气输入接口2-1接入，第一阳极9后端的喇叭形收窄段内空间构成放电区Ⅵ，第一阳极9喉口段的内空间构成压缩孔道Ⅴ，第一阳极9喇叭形扩散段的内空间构成喷射腔Ⅳ，第三内腔Ⅹ的余量空间构成工作气室，工作气室有工作气输入口2-8接入，第一阳极9的前端与第二阳极10后端的喇叭形收窄段的内空间构成放电腔ⅩⅣ，第二阳极10喉口段的内空间构成压缩通道ⅩⅢ，第二阳极10喇叭形扩散段的内空间构成喷射膛Ⅻ。本发明中，阴极后座1内有导流管1-2，导流管1-2的管内空间构成进水通道Ⅸ，导流管1-2的外围空间构成回流通道Ⅰ，进水通道Ⅸ通过阴极7内的冷却腔连通到回流通道Ⅰ，进水通道Ⅸ有冷却水进口1-4接入，回流通道Ⅰ有冷却水出口1-1接出；为便于在阴极的外壁上安装隔热套，防止水蒸汽被冷却，把阴极7的身段设计为变径的圆柱体结构，在阴极7变径的圆柱体外壁有隔热套6，阴极7的头端为圆弧形结构，在阴极7身段的后端有螺纹接口，阴极7以旋入方式安装在阴极后座1的前端上；在隔热套6的前端有切向气道Ⅶ，原料气室通过切向气道Ⅶ连通到放电区Ⅵ；在第三内腔Ⅹ中有旋流器13，旋流器13的前端有切向孔道ⅩⅤ，工作气室通过切向孔道ⅩⅤ连通到放电腔ⅩⅣ；在第二阳极10前部的壁体中有环形凹槽Ⅲ’，环形凹槽Ⅲ’与第二阳极的冷却水套连通；在第二内腔Ⅲ前端的承插口2-4中有密封件；在第四内腔Ⅺ前端的承接口2-11中有密封环11。本发明适合热解水制氢、煤气化、生活垃圾处置、工业有害气体处理、臭气处理、电站锅炉点火的应用要求。应用时，把冷却水进口1-4、冷却剂入口2-5和冷却进水接口2-13连接到冷却系统的供水管路上，把冷却水出口1-1、冷却剂出口2-7和冷却回水接口2-10连接到冷却系统的回水管路上，把水蒸汽的供汽管连接到原料气输入接口2-1上，把工作气的供气管连接到工作气输入口2-8上，所述工作气为水蒸汽或氢气或回炉合成气，把等离子体工作电源的负极通过阴极后座1连接到阴极7上，把等离子体工作电源的正极连接到第二阳极10上。

上述的发明中，利用绝缘枪架的壁体作为第一阳极和第二阳极冷却水套的外壁，可以实现减小喷枪的体积及节省金属材料用量，并且便于在承插口2-4中和在承接口2-11中使用密封材料避免冷却水泄漏，克服现有等离子体喷枪冷却水易泄漏的缺点；把等离子体喷枪设计具有二级阳极串联的结构，使得在等离子体喷枪内产生二级串联的高温等离子体电弧，等离子体电弧的能量更大，使喷枪的加热效率得到更大的提高，从而使水分子处在更高的温度中，水分子的分解率更高。通过在阴极7变径的圆柱体外壁有隔热套6、在隔热套6的前端有切向气道Ⅶ、原料气室通过切向气道Ⅶ连通到放电区Ⅵ的设计，使得原料气以旋转气流方式扫过阴极前端的表面，对阴极起到气流保护作用；根据同样原理，通过在第三内腔Ⅹ中有旋流器13、旋流器13的前端有切向孔道ⅩⅤ、工作气室通过切向孔道ⅩⅤ连通到放电腔ⅩⅣ的措施，对第一阳极的头端起到气流保护作用。

本发明的又一种绝缘枪架，呈回转体结构，其特征是回转体结构内有贯穿孔2-17、第一内腔Ⅱ和第二内腔Ⅲ，贯穿孔2-17在回转体结构的后段，第一内腔Ⅱ在回转体结构的中段，第二内腔Ⅲ在回转体结构前段，第一内腔Ⅱ与第二内腔Ⅲ之间有隔离体2-2，隔离体2-2的中心有圆孔，在回转体结构后段的贯穿孔2-17的壁体上有环槽ⅩⅥ，在环槽ⅩⅥ与第二内腔Ⅲ之间的壁体中有冷却剂连通孔2-18；贯穿孔2-17用于安装阴极后座，阴极设置在第一内腔Ⅱ中，第一内腔Ⅱ的余量空间构成气室，第一内腔Ⅱ的壁体上有原料气输入接口2-1；第二内腔Ⅲ用于安装阳极，阳极的外壁与第二内腔Ⅲ内壁之间的空间构成阳极的冷却水套，第二内腔Ⅲ的前端有承插口2-4，在环槽ⅩⅥ与第二内腔Ⅲ之间的壁体中有冷却剂连通孔2-18，在第二内腔Ⅲ前部的壁体上有冷却剂出口2-7。

本发明的又一种等离子体喷枪，包括绝缘枪架、阴极后座、阴极和阳极，绝缘枪架呈回转体结构，阴极的体内有冷却腔，阳极为文丘里喷管结构，阳极由后向前依次为喇叭形收窄段、喉口段和喇叭形扩散段，其特征是绝缘枪架2的回转体结构内有贯穿孔2-17、第一内腔Ⅱ和第二内腔Ⅲ，贯穿孔2-17在回转体结构的后段，第一内腔Ⅱ在回转体结构的中段，第二内腔Ⅲ在回转体结构前段，第一内腔Ⅱ与第二内腔Ⅲ之间有隔离体2-2，隔离体2-2的中心有圆孔，在回转体结构后段的贯穿孔2-17的壁体上有环槽ⅩⅥ，第二内腔Ⅲ的前端有承插口2-4，在环槽ⅩⅥ与第二内腔Ⅲ之间的壁体中有冷却水连通孔2-18；阳极3安装在绝缘枪架2的第二内腔Ⅲ中，阳极的前部壁体嵌入到第二内腔Ⅲ前端的承插口2-4内构成密封面，阳极的尾部由隔离体2-2的中心圆孔穿出，阳极3的后端进入到第一内腔Ⅱ中，使用锁紧螺帽4把阳极3进行固定，阳极3的外壁与第二内腔Ⅲ内壁之间的空间构成阳极的冷却水套，阳极的冷却水套有冷却剂连通孔2-18接入和冷却剂出口2-7接出；阴极7安装在阴极后座1的前端上，阴极后座1携阴极7安装在绝缘枪架2的贯穿孔2-17中，阴极7的头端伸入到阳极3后端的喇叭形收窄段的内空间中，第一内腔Ⅱ的余量空间构成工作气室，工作气室有原料气输入接口2-1接入，阳极3后端的喇叭形收窄段的内空间构成放电区Ⅵ，阳极3喉口段的内空间攀成压缩孔道Ⅴ，阳极3喇叭形扩散段的内空间构成喷射腔Ⅳ。本发明中，阴极后座1内有导流管1-2，导流管1-2的管内空间构成进水通道Ⅸ，导流管1-2的外围空间构成回流通道Ⅰ，进水通道Ⅸ有冷却水进口1-4接入，进水通道Ⅸ通过阴极7内的冷却腔连通到回流通道Ⅰ，在回流通道Ⅰ的壁体上有过孔ⅩⅦ，回流通道Ⅰ通过过孔ⅩⅦ连通到环槽ⅩⅥ，环槽ⅩⅥ通过冷却剂连通孔2-18连通到阳极的冷却水套；阴极7的身段为变径的圆柱体结构，在阴极7变径的圆柱体外壁有隔热套6，阴极7的头端为圆弧形结构，在阴极7身段的后端有螺纹接口，阴极7以旋入方式安装在阴极后座1的前端上；在隔热套6的前端有切向气道Ⅶ，工作气室通过切向气道Ⅶ连通到放电区Ⅵ；在第二内腔Ⅲ前端的承插口2-4中有密封件。

本发明的有益效果是：本发明的目的是要克服现有等离子体喷枪的缺点，利用绝缘枪架的壁体作为第一阳极和第二阳极冷却水套的外壁，实现减小喷枪的体积及节省金属材料用量，并且避免冷却水泄漏。本发明提高等离子体气化喷枪的加热效率，使等离子体喷枪达到更高的处理温度，提高等离子体喷枪的加热效率及分解能力，以满足热解水制氢、煤气化、电站锅炉点火、固体废物处置、有害气体处理、臭气处理的应用要求。

附图说明

图1是本发明的一种绝缘枪架结构图。

图2是本发明的一种等离子体喷枪结构图。

图3是本发明的另一种绝缘枪架结构图。

图4是本发明的另一种等离子体喷枪结构图。

图5是本发明的又一种绝缘枪架结构图。

图6是本发明的又一种等离子体喷枪结构图。

图中：1.阴极后座，1-1.冷却水出口，1-2.导流管，1-3.电气阴极接头，1-4.冷却水进口，2.绝缘枪架，2’.绝缘枪架的延伸段，2-1.原料气输入接口，2-2.隔板，2-3.密封面，2-4.承插口，2-5.冷却剂入口，2-6.安装接口，2-7.冷却剂出口，2-8.工作气输入口，2-9.隔离凸环，2-10.冷却回水接口，2-11.承接口，2-12.密封端，2-13.冷却进水接口，2-14.螺纹连接口，2-15.密封垫，2-16.穿心螺杆，2-17.贯穿孔，2-18.冷却剂连通孔，3.阳极，3-1.阳极的前部壁体，3-2.冷却剂输出接口，3-3.电气阳极接口，3-4.阳极的尾部，4.锁紧螺帽，5.绝缘垫，6.隔热套，7.阴极，8.紫铜垫圈，9.第一阳极，10.第二阳极，10-1.第二阳极前部，10-2.第二阳极后部，11.密封环，12.锁紧螺母，13.旋流器，Ⅰ.回流通道，Ⅱ.第一内腔，Ⅲ.第二内腔，Ⅲ’.环形凹槽，Ⅳ.喷射腔，Ⅴ.压缩孔道，Ⅵ.放电区，Ⅶ.切向气道，Ⅷ.冷却腔，Ⅸ.进水通道，Ⅹ.第三内腔，Ⅺ.第四内腔，Ⅻ.喷射膛，ⅩⅢ.压缩通道，ⅩⅣ.放电腔，ⅩⅤ.切向孔道，ⅩⅥ.环槽，ⅩⅦ.过孔。

具体实施方式

实施例1图1所示是一种绝缘枪架的实施方式，绝缘枪架呈回转体结构，回转体结构内有第一内腔Ⅱ和第二内腔Ⅲ，第一内腔Ⅱ在后侧，第二内腔Ⅲ在前侧，第一内腔Ⅱ与第二内腔Ⅲ之间有隔离体2-2，隔离体2-2的中心有圆孔，第一内腔Ⅱ的后端用于安装阴极后座，阴极设置在第一内腔Ⅱ中，第一内腔Ⅱ的余量空间构成气室，第一内腔Ⅱ的后端有安装接口2-6，第一内腔Ⅱ的壁体上有原料气输入接口2-1；第二内腔Ⅲ用于安装阳极，阳极的外壁与第二内腔Ⅲ内壁之间的空间构成阳极的冷却水套，第二内腔Ⅲ的前端有承插口2-4，第二内腔Ⅲ的壁体上有冷却剂入口2-5。本实施例作为等离子体喷枪的阴极与阳极之间的连接支撑部件，阳极安装在第二内腔Ⅲ中，利用绝缘枪架的壁体作为阳极冷却水套的外壁，可以实现减小喷枪的体积及节省金属材料用量，并且便于在承插口2-4中使用密封材料避免冷却水泄漏。

实施例2图2所示的实施方式中，一种等离子体喷枪由绝缘枪架2、阴极后座1、阴极7和阳极3组成，其中，绝缘枪架2呈回转体结构，绝缘枪架2的回转体结构内有第一内腔Ⅱ和第二内腔Ⅲ，第一内腔Ⅱ在后侧，第二内腔Ⅲ在前侧，第一内腔Ⅱ与第二内腔Ⅲ之间有隔离体2-2，隔离体2-2的中心有圆孔，第一内腔Ⅱ的后端有安装接口2-6，第二内腔Ⅲ的前端有承插口2-4；阴极后座1的后端有冷却水进口1-4，阴极后座1的侧边有冷却水出口1-1，阴极后座1内有导流管1-2，导流管1-2的管内空间构成进水通道Ⅸ，导流管1-2的外围空间构成回流通道Ⅰ，冷却水进口1-4连通到进水通道Ⅸ，冷却水出口1-1连通到回流通道Ⅰ；阴极7的身段为变径的圆柱体结构，阴极7的头端为圆弧形结构，在阴极7身段的后端有螺纹接口，阴极7以旋入方式安装在阴极后座1的前端上，阴极7的体内有冷却腔Ⅷ，导流管1-2的出水口伸入到阴极7体内的冷却腔Ⅷ中，进水通道Ⅸ通过冷却腔Ⅷ连通到回流通道Ⅰ；阳极3为文丘里喷管结构，阳极3由后向前依次为喇叭形收窄段、喉口段和喇叭形扩散段，阳极3安装在绝缘枪架2的第二内腔Ⅲ中，阳极的前部壁体3-1嵌入到第二内腔Ⅲ前端的承插口2-4内构成密封面，在承插口2-4中有密封件，阳极的尾部3-4由隔离体2-2的中心圆孔穿出，阳极3的后端进入到第一内腔Ⅱ中，使用锁紧螺帽4把阳极3进行固定，阳极3的外壁与第二内腔Ⅲ内壁之间的空间构成阳极的冷却水套，在阳极3前部的壁体中有环形凹槽Ⅲ’，环形凹槽Ⅲ’与阳极的冷却水套连通，阳极的冷却水套有冷却剂入口2-5接入和冷却剂输出接口3-2接出；阴极后座1携阴极7安装在绝缘枪架2的第一内腔Ⅱ中，阴极7的头端伸入到阳极3后端的喇叭形收窄段的内空间中，第一内腔Ⅱ的余量空间构成工作气室，工作气室有原料气输入接口2-1接入，阳极3后端的喇叭形收窄段的内空间构成放电区Ⅵ，阳极3喉口段的内空间攀成压缩孔道Ⅴ，阳极3喇叭形扩散段的内空间构成喷射腔Ⅳ。本实施例中，在阴极7变径的圆柱体外壁有隔热套6，在隔热套6的前端有切向气道Ⅶ，工作气室通过切向气道Ⅶ连通到放电区Ⅵ；在承插口2-4中有密封环；在阴极7与阴极后座1的前端之间有紫铜垫圈8。

本实施例适合电站锅炉点火、工业有害气体处理、臭气处理和城市固废处置的应用，应用时，把冷却水进口1-4和冷却剂入口2-5连接到冷却系统的供水管路上，把冷却水出口1-1和冷却剂输出接口3-2连接到冷却系统的回水管路上，把气源连接到原料气输入接口2-1上，把等离子体工作电源的负极通过阴极后座1连接到阴极7上，把等离子体工作电源的正极连接到阳极3上。工作时，一路冷却水通过冷却水进口1-4进入到导流管1-2中，再经导流管1-2前端的出水口进入到阴极7内的冷却腔Ⅷ中，对阴极7内的冷却腔Ⅷ壁体进行冲刷冷却，冷却水吸收了阴极7的热量后，再经导流管1-2的外围通道通过冷却水出口1-1返回到冷却系统中；另一路冷却水通过冷却剂入口2-5进入到阳极的冷却水套中，吸收阳极3的热量后，再由冷却剂输出接口3-2返回到冷却系统中；把工作气或工业有害气体或需处理的臭气通过原料气输入接口2-1输入到工作气室中，再通过切向气道Ⅶ以旋转气流方式进入到放电区Ⅵ，在阴极7与阳极3之间施加电能，在阴极7的头端与阳极3的喷管内壁之间产生等离子体电弧，等离子体电弧经压缩孔道Ⅴ喷入喷射腔Ⅳ中，再由喷射腔Ⅳ的出口喷出，形成高温等离子体火炬。上述过程中，工作气或工业有害气体或需处理的臭气在放电区Ⅵ内被电离和加热分解，成为离子弧，离子弧与阴极7发射的电子混合，通过压缩孔道Ⅴ进入到喷射腔Ⅳ，在经过压缩孔道Ⅴ时，工业有害气体或需处理的臭气被进一步加热分解，变为无害的中性物质。

实施例3图3所示是另一种绝缘枪架的实施方式，绝缘枪架呈回转体结构，回转体结构包括绝缘枪架的延伸段2’，延伸段2’以螺纹安装的方式旋合在绝缘枪架的前端，绝缘枪架的回转体结构内有第一内腔Ⅱ、第二内腔Ⅲ、第三内腔Ⅹ和第四内腔Ⅺ，第一内腔Ⅱ、第二内腔Ⅲ、第三内腔Ⅹ和第四内腔Ⅺ依次由后向前设置，在第一内腔Ⅱ与第二内腔Ⅲ之间有隔离体2-2，隔离体2-2的中心有圆孔，在第三内腔Ⅹ与第四内腔Ⅺ之间有隔离凸环2-9，第一内腔Ⅱ的后端用于安装阴极后座，阴极设置在第一内腔Ⅱ中，第一内腔Ⅱ的余量空间构成原料气室，第一内腔Ⅱ的后端有安装接口2-6，第一内腔Ⅱ的壁体上有原料气输入接口2-1；第二内腔Ⅲ用于安装第一阳极，第一阳极的外壁与第二内腔Ⅲ内壁之间的空间构成第一阳极的冷却水套，第二内腔Ⅲ的前端有承插口2-4，在第二内腔Ⅲ的壁体上有冷却剂入口2-5接入和冷却剂出口2-7接出；第三内腔Ⅹ用于容纳第一阳极的前端和第二阳极的后端，第三内腔Ⅹ的余量空间构成工作气室，在第三内腔Ⅹ的壁体上有工作气输入口2-8；第四内腔Ⅺ用于安装第二阳极，第二阳极的外壁与第四内腔Ⅺ内壁之间的空间构成第二阳极的冷却水套，第四内腔Ⅺ的前端有承接口2-11，在第四内腔Ⅺ的壁体上有冷却进水接口2-13。本实施例作为双级电弧等离子体喷枪的阴极与阳极之间的连接支撑部件，第一阳极安装在第二内腔Ⅲ中，第二阳极安装在第四内腔Ⅺ中，利用绝缘枪架的壁体作为第一阳极和第二阳极冷却水套的外壁，可以实现减小喷枪的体积及节省金属材料用量，并且便于在承插口2-4中和在承接口2-11中使用密封材料避免冷却水泄漏。

实施例4图4所示的实施方式中，另一种等离子体喷枪由绝缘枪架2、阴极后座1、阴极7、第一阳极9和第二阳极10组成，其中，绝缘枪架2呈回转体结构，绝缘枪架2的回转体结构内有第一内腔Ⅱ、第二内腔Ⅲ、第三内腔Ⅹ和第四内腔Ⅺ，第一内腔Ⅱ、第二内腔Ⅲ、第三内腔Ⅹ和第四内腔Ⅺ依次由后向前设置，在第一内腔Ⅱ与第二内腔Ⅲ之间有隔离体，隔离体的中心有圆孔，在第三内腔Ⅹ与第四内腔Ⅺ之间有隔离凸环，第一内腔Ⅱ的后端有安装接口2-6，第二内腔Ⅲ的前端有承插口2-4，第四内腔Ⅺ的前端有承接口2-11；阴极后座1的后端有冷却水进口1-4，阴极后座1的侧边有冷却水出口1-1，阴极后座1内有导流管1-2，导流管1-2的管内空间构成进水通道Ⅸ，导流管1-2的外围空间构成回流通道Ⅰ，冷却水进口1-4连通到进水通道Ⅸ，冷却水出口1-1连通到回流通道Ⅰ；阴极7的身段为变径的圆柱体结构，阴极7的头端为圆弧形结构，在阴极7身段的后端有螺纹接口，阴极7以旋入方式安装在阴极后座1的前端上，阴极7的体内有冷却腔Ⅷ，导流管1-2的出水口伸入到阴极7体内的冷却腔Ⅷ中，进水通道Ⅸ通过冷却腔Ⅷ连通到回流通道Ⅰ；第一阳极9和第二阳极10各为文丘里喷管结构，第一阳极9或第二阳极10由后向前依次为喇叭形收窄段、喉口段和喇叭形扩散段，第一阳极9安装在绝缘枪架2的第二内腔Ⅲ中，第一阳极9头部的壁体嵌入到第二内腔Ⅲ前端的承插口2-4内构成密封面，在承插口2-4中有密封件，第一阳极9的尾部由绝缘枪架2的隔离体中心圆孔穿出，第一阳极9的后端进入到第一内腔Ⅱ中，使用锁紧螺帽4把第一阳极9进行固定，第一阳极9的外壁与第二内腔Ⅲ内壁之间的空间构成第一阳极的冷却水套，第一阳极的冷却水套有冷却剂入口2-5接入和冷却剂出口2-7接出，第一阳极9的头端伸入到第三内腔Ⅹ的左侧；第二阳极10安装在绝缘枪架2的第四内腔Ⅺ中，第二阳极10前部的壁体嵌入到第四内腔Ⅺ前端的承接口2-11中构成密闭面，在承接口2-11中有密封环11，第二阳极10的后部由绝缘枪架2隔离凸环的环内空间穿出，第二阳极10的后端进入到第三内腔Ⅹ的右侧，使用锁紧螺母12把第二阳极10进行固定，第二阳极10的外壁与第四内腔Ⅺ内壁之间的空间构成第二阳极的冷却水套，在第二阳极10前部的壁体中有环形凹槽Ⅲ’，环形凹槽Ⅲ’与第二阳极的冷却水套连通，第二阳极的冷却水套有冷却进水接口2-13接入和冷却回水接口2-10接出；阴极7安装在阴极后座1的前端上，阴极后座1携阴极7安装在绝缘枪架2的第一内腔Ⅱ中，阴极7的头端伸入到第一阳极9后端的喇叭形收窄段的内空间中，第一内腔Ⅱ的余量空间构成原料气室，原料气室有原料气输入接口2-1接入，第一阳极9后端的喇叭形收窄段内空间构成放电区Ⅵ，第一阳极9喉口段的内空间构成压缩孔道Ⅴ，第一阳极9喇叭形扩散段的内空间构成喷射腔Ⅳ，第三内腔Ⅹ的余量空间构成工作气室，工作气室有工作气输入口2-8接入，第一阳极9的前端与第二阳极10后端的喇叭形收窄段的内空间构成放电腔ⅩⅣ，第二阳极10喉口段的内空间构成压缩通道ⅩⅢ，第二阳极10喇叭形扩散段的内空间构成喷射膛Ⅻ。本实施例中，在阴极7变径的圆柱体外壁有隔热套6，在隔热套6的前端有切向气道Ⅶ，原料气室通过切向气道Ⅶ连通到放电区Ⅵ；在第三内腔Ⅹ中有旋流器13，旋流器13的前端有切向孔道ⅩⅤ，工作气室通过切向孔道ⅩⅤ连通到放电腔ⅩⅣ；在承接口2-11中有密封环11；在阴极7与阴极后座1的前端之间有紫铜垫圈8。

本实施例适合热解水制氢、煤气化、生活垃圾处置、工业有害气体处理、臭气处理、电站锅炉点火的应用要求。应用时，把冷却水进口1-4、冷却剂入口2-5和冷却进水接口2-13连接到冷却系统的供水管路上，把冷却水出口1-1、冷却剂出口2-7和冷却回水接口2-10连接到冷却系统的回水管路上，把水蒸汽的供汽管连接到原料气输入接口2-1上，把工作气的供气管连接到工作气输入口2-8上，所述工作气为水蒸汽或氢气或回炉合成气，把等离子体工作电源的负极通过阴极后座1连接到阴极7上，把等离子体工作电源的正极连接到第二阳极10上。工作时，第一路冷却水通过冷却水进口1-4进入到导流管1-2中，再经导流管1-2前端的出水口进入到阴极7内的冷却腔Ⅷ中，对阴极7内的冷却腔Ⅷ壁体进行冲刷冷却，冷却水吸收了阴极7的热量后，再经导流管1-2的外围通道通过冷却水出口1-1返回到冷却系统中；第二路冷却水通过冷却剂入口2-5进入到第一阳极的冷却水套中，吸收第一阳极9的热量后，再由冷却剂出口2-7返回到冷却系统中；第三路冷却水通过冷却进水接口2-13进入到第二阳极的冷却水套中，吸收第二阳极10的热量后，再由冷却回水接口2-10返回到冷却系统中；把水蒸汽通过原料气输入接口2-1输入到原料气室中，再通过切向气道Ⅶ以旋转气流方式进入到放电区Ⅵ；把水蒸汽或氢气或回炉合成气作为工作气通过工作气输入口2-8输入到工作气室中，工作气再通过切向孔道ⅩⅤ以旋转气流方式进入到放电腔ⅩⅣ；在阴极7与第二阳极10之间施加电能，在阴极7的头端与第一阳极9的喷管内壁之间产生第一级等离子体电弧，同时，在第一阳极9的头端与第二阳极10的喷管内壁之间产生第二级等离子体电弧，第一级等离子体电弧经压缩孔道Ⅴ喷入喷射腔Ⅳ中，再由喷射腔Ⅳ的出口喷出，与第二级等离子体电弧合经压缩通道ⅩⅢ喷入喷射膛Ⅻ，再由喷射膛Ⅻ的出口喷出，形成更高温度的等离子体火炬。上述过程中，水蒸汽在放电区Ⅵ内的强电场作用下被电离成为活性化学物，活性化学物与第一级高温等离子体电弧混合，通过压缩孔道Ⅴ进入喷射腔Ⅳ，在高温环境中被分解为氢和氧的活性化学物，然后又在放电腔ⅩⅣ、压缩通道ⅩⅢ中与第二级高温等离子体电弧混合，得到进一步的电离和升温，使水蒸汽的分解率达到更大。当本实施例用于生活垃圾处置或煤气化生产时，高温的水蒸汽的活化分解物与等离子体电弧从喷射膛Ⅻ的出口喷出，进入到气化炉中，与垃圾炭或煤炭进行热化学反应，生成以一氧化碳和氢气为主要成分的化学合成气，所进行的化学反应为放热反应，放热反应所产生的热量提供给炉内垃圾烘干、热解所需。

实施例5图5所示是又一种绝缘枪架的实施方式，绝缘枪架呈回转体结构，在回转体结构内有贯穿孔2-17、第一内腔Ⅱ和第二内腔Ⅲ，贯穿孔2-17在回转体结构的后段，第一内腔Ⅱ在回转体结构的中段，第二内腔Ⅲ在回转体结构前段，第一内腔Ⅱ与第二内腔Ⅲ之间有隔离体2-2，隔离体2-2的中心有圆孔，在回转体结构后段的贯穿孔2-17的壁体上有环槽ⅩⅥ，在环槽ⅩⅥ与第二内腔Ⅲ之间的壁体中有冷却剂连通孔2-18；贯穿孔2-17用于安装阴极后座，阴极设置在第一内腔Ⅱ中，第一内腔Ⅱ的余量空间构成气室，第一内腔Ⅱ的壁体上有原料气输入接口2-1；第二内腔Ⅲ用于安装阳极，阳极的外壁与第二内腔Ⅲ内壁之间的空间构成阳极的冷却水套，第二内腔Ⅲ的前端有承插口2-4，在环槽ⅩⅥ与第二内腔Ⅲ之间的壁体中有冷却剂连通孔2-18，在第二内腔Ⅲ前部的壁体上有冷却剂出口2-7。本实施例中，为便于加工，把绝缘枪架由二个部件构成，在二个部件上各有用于连接的通孔，使用穿心螺杆2-16把二个部件联为一体，在二个部件之间有密封垫2-15进行密封。本实施例作为等离子体喷枪的阴极与阳极之间的连接支撑部件，阳极安装在第二内腔Ⅲ中，利用绝缘枪架的壁体作为阳极冷却水套的外壁，可以实现减小喷枪的体积及节省金属材料用量，并且便于在承插口2-4中使用密封材料避免冷却水泄漏。

实施例6图6所示的实施方式中，又一种等离子体喷枪由绝缘枪架2、阴极后座1、阴极7和阳极3组成，绝缘枪架2呈回转体结构，回转体结构内有贯穿孔2-17、第一内腔Ⅱ和第二内腔Ⅲ，贯穿孔2-17在回转体结构的后段，第一内腔Ⅱ在回转体结构的中段，第二内腔Ⅲ在回转体结构前段，第一内腔Ⅱ与第二内腔Ⅲ之间有隔离体2-2，隔离体2-2的中心有圆孔，在回转体结构后段的贯穿孔2-17的壁体上有环槽ⅩⅥ，第二内腔Ⅲ的前端有承插口2-4，在环槽ⅩⅥ与第二内腔Ⅲ之间的壁体中有冷却水连通孔2-18；阳极3为文丘里喷管结构，阳极3由后向前依次为喇叭形收窄段、喉口段和喇叭形扩散段，阳极3安装在绝缘枪架2的第二内腔Ⅲ中，阳极的前部壁体嵌入到第二内腔Ⅲ前端的承插口2-4内构成密封面，阳极的尾部由隔离体2-2的中心圆孔穿出，阳极3的后端进入到第一内腔Ⅱ中，使用锁紧螺帽4把阳极3进行固定，阳极3的外壁与第二内腔Ⅲ内壁之间的空间构成阳极的冷却水套，阳极的冷却水套有冷却剂连通孔2-18接入和冷却剂出口2-7接出；阴极后座1内有导流管1-2，导流管1-2的管内空间构成进水通道Ⅸ，导流管1-2的外围空间构成回流通道Ⅰ，进水通道Ⅸ有冷却水进口1-4接入，进水通道Ⅸ通过阴极7内的冷却腔连通到回流通道Ⅰ，在回流通道Ⅰ的壁体上有过孔ⅩⅦ，回流通道Ⅰ通过过孔ⅩⅦ连通到环槽ⅩⅥ，环槽ⅩⅥ通过冷却剂连通孔2-18连通到阳极的冷却水套；阴极7的体内有冷却腔，阴极7的身段为变径的圆柱体结构，阴极7的头端为圆弧形结构，在阴极7身段的后端有螺纹接口，阴极7以旋入方式安装在阴极后座1的前端上；阴极7安装在阴极后座1的前端上，阴极后座1携阴极7安装在绝缘枪架2的贯穿孔2-17中，阴极7的头端伸入到阳极3后端的喇叭形收窄段的内空间中，第一内腔Ⅱ的余量空间构成工作气室，工作气室有原料气输入接口2-1接入，阳极3后端的喇叭形收窄段的内空间构成放电区Ⅵ，阳极3喉口段的内空间攀成压缩孔道Ⅴ，阳极3喇叭形扩散段的内空间构成喷射腔Ⅳ。本实施例中，在阴极7变径的圆柱体外壁有隔热套6，在隔热套6的前端有切向气道Ⅶ，工作气室通过切向气道Ⅶ连通到放电区Ⅵ；在第二内腔Ⅲ前端的承插口2-4中有密封件。

本实施例适合电站锅炉点火、工业有害气体处理、臭气处理和城市固废处置的应用，应用时，把冷却水进口1-4连接到冷却系统的供水管路上，把冷却剂出口2-7连接到冷却系统的回水管路上，把气源连接到原料气输入接口2-1上，把等离子体工作电源的负极通过阴极后座1连接到阴极7上，把等离子体工作电源的正极连接到阳极3上。工作时，冷却水通过冷却水进口1-4进入到导流管1-2中，再经导流管1-2前端的出水口进入到阴极7内的冷却腔Ⅷ中，对阴极7内的冷却腔Ⅷ壁体进行冲刷冷却，冷却水吸收了阴极7的热量后，再经导流管1-2的外围通道到达环槽ⅩⅥ中，然后通过冷却剂连通孔2-18进入到阳极的冷却水套中，吸收阳极3的热量后，再由冷却剂出口2-7返回到冷却系统中；把工作气或工业有害气体或需处理的臭气通过原料气输入接口2-1输入到工作气室中，再通过切向气道Ⅶ以旋转气流方式进入到放电区Ⅵ，在阴极7与阳极3之间施加电能，在阴极7的头端与阳极3的喷管内壁之间产生等离子体电弧，等离子体电弧经压缩孔道Ⅴ喷入喷射腔Ⅳ中，再由喷射腔Ⅳ的出口喷出，形成高温等离子体火炬。上述过程中，工作气或工业有害气体或需处理的臭气在放电区Ⅵ内被电离和加热分解，成为离子弧，离子弧与阴极7发射的电子混合，通过压缩孔道Ⅴ进入到喷射腔Ⅳ，在经过压缩孔道Ⅴ时，工业有害气体或需处理的臭气被进一步加热分解，变为无害的中性物质。

上述的实施例中，绝缘枪架2选用聚四氟乙烯材料或电木材料制作，阴极后座1选用不锈钢材料制作，阴极7选用钨合金材料制作，阳极3选用铬锆铜材料制作，第一阳极9选用钨合金材料或铬锆铜材料制作，第二阳极10选用钨合金材料或铬锆铜材料或不锈钢材料制作。

Claims (10)

1.一种绝缘枪架，呈回转体结构，其特征是回转体结构内有第一内腔（Ⅱ）和第二内腔（Ⅲ），第一内腔（Ⅱ）在后侧，第二内腔（Ⅲ）在前侧，第一内腔（Ⅱ）与第二内腔（Ⅲ）之间有隔离体（2-2），隔离体（2-2）的中心有圆孔，第一内腔（Ⅱ）的后端用于安装阴极后座，阴极设置在第一内腔（Ⅱ）中，第一内腔（Ⅱ）的余量空间构成气室，第一内腔（Ⅱ）的后端有安装接口（2-6），第一内腔（Ⅱ）的壁体上有原料气输入接口（2-1）；第二内腔（Ⅲ）用于安装阳极，阳极的外壁与第二内腔（Ⅲ）内壁之间的空间构成阳极的冷却水套，第二内腔（Ⅲ）的前端有承插口（2-4），第二内腔（Ⅲ）的壁体上有冷却剂入口（2-5）。

2.一种等离子体喷枪，包括绝缘枪架、阴极后座、阴极和阳极，绝缘枪架呈回转体结构，阴极后座中有冷却水进口、导流管和冷却水出口，阴极的体内有冷却腔，阳极为文丘里喷管结构，阳极由后向前依次为喇叭形收窄段、喉口段和喇叭形扩散段，其特征是绝缘枪架（2）的回转体结构内有第一内腔（Ⅱ）和第二内腔（Ⅲ），第一内腔（Ⅱ）在后侧，第二内腔（Ⅲ）在前侧，第一内腔（Ⅱ）与第二内腔（Ⅲ）之间有隔离体（2-2），隔离体（2-2）的中心有圆孔，第一内腔（Ⅱ）的后端有安装接口（2-6），第二内腔（Ⅲ）的前端有承插口（2-4）；阳极（3）安装在绝缘枪架（2）的第二内腔（Ⅲ）中，阳极的前部壁体（3-1）嵌入到第二内腔（Ⅲ）前端的承插口（2-4）内构成密封面，阳极的尾部（3-4）由隔离体（2-2）的中心圆孔穿出，阳极（3）的后端进入到第一内腔（Ⅱ）中，使用锁紧螺帽（4）把阳极（3）进行固定，阳极（3）的外壁与第二内腔（Ⅲ）内壁之间的空间构成阳极的冷却水套，阳极的冷却水套有冷却剂入口（2-5）接入和冷却剂输出接口（3-2）接出；阴极（7）安装在阴极后座（1）的前端上，阴极后座（1）携阴极（7）安装在绝缘枪架（2）的第一内腔（Ⅱ）中，阴极（7）的头端伸入到阳极（3）后端的喇叭形收窄段的内空间中，第一内腔（Ⅱ）的余量空间构成工作气室，工作气室有原料气输入接口（2-1）接入，阳极（3）后端的喇叭形收窄段的内空间构成放电区（Ⅵ），阳极（3）喉口段的内空间攀成压缩孔道（Ⅴ），阳极（3）喇叭形扩散段的内空间构成喷射腔（Ⅳ）。

3.根据权利要求2所述的一种等离子体喷枪，其特征是阴极后座（1）内有导流管（1-2），导流管（1-2）的管内空间构成进水通道（Ⅸ），导流管（1-2）的外围空间构成回流通道（Ⅰ），进水通道（Ⅸ）通过阴极（7）内的冷却腔连通到回流通道（Ⅰ），进水通道（Ⅸ）有冷却水进口（1-4）接入，回流通道（Ⅰ）有冷却水出口（1-1）接出；阴极（7）的身段为变径的圆柱体结构，在阴极（7）变径的圆柱体外壁有隔热套（6），阴极（7）的头端为圆弧形结构，在阴极（7）身段的后端有螺纹接口，阴极（7）以旋入方式安装在阴极后座（1）的前端上；在隔热套（6）的前端有切向气道（Ⅶ），工作气室通过切向气道（Ⅶ）连通到放电区（Ⅵ）。

4.根据权利要求2所述的一种等离子体喷枪，其特征是阳极（3）前部的壁体中有环形凹槽（Ⅲ’），环形凹槽（Ⅲ’）与阳极的冷却水套连通；在第二内腔（Ⅲ）前端的承插口（2-4）中有密封件。

5.一种绝缘枪架，呈回转体结构，其特征是回转体结构内有第一内腔（Ⅱ）、第二内腔（Ⅲ）、第三内腔（Ⅹ）和第四内腔（Ⅺ），第一内腔（Ⅱ）、第二内腔（Ⅲ）、第三内腔（Ⅹ）和第四内腔（Ⅺ）依次由后向前设置，在第一内腔（Ⅱ）与第二内腔（Ⅲ）之间有隔离体（2-2），隔离体（2-2）的中心有圆孔，在第三内腔（Ⅹ）与第四内腔（Ⅺ）之间有隔离凸环（2-9），第一内腔（Ⅱ）的后端用于安装阴极后座，阴极设置在第一内腔（Ⅱ）中，第一内腔（Ⅱ）的余量空间构成原料气室，第一内腔（Ⅱ）的后端有安装接口（2-6），第一内腔（Ⅱ）的壁体上有原料气输入接口（2-1）；第二内腔（Ⅲ）用于安装第一阳极，第一阳极的外壁与第二内腔（Ⅲ）内壁之间的空间构成第一阳极的冷却水套，第二内腔（Ⅲ）的前端有承插口（2-4），在第二内腔（Ⅲ）的壁体上有冷却剂入口（2-5）接入和冷却剂出口（2-7）接出；第三内腔（Ⅹ）用于容纳第一阳极的前端和第二阳极的后端，第三内腔（Ⅹ）的余量空间构成工作气室，在第三内腔（Ⅹ）的壁体上有工作气输入口（2-8）；第四内腔（Ⅺ）用于安装第二阳极，第二阳极的外壁与第四内腔（Ⅺ）内壁之间的空间构成第二阳极的冷却水套，第四内腔（Ⅺ）的前端有承接口（2-11），在第四内腔（Ⅺ）的壁体上有冷却进水接口（2-13）。

6.一种等离子体喷枪，包括绝缘枪架、阴极后座、阴极、第一阳极和第二阳极，绝缘枪架呈回转体结构，阴极后座中有冷却水进口、导流管和冷却水出口，阴极的体内有冷却腔，第一阳极或第二阳极为文丘里喷管结构，第一阳极或第二阳极由后向前依次为喇叭形收窄段、喉口段和喇叭形扩散段，其特征是绝缘枪架（2）的回转体结构内有第一内腔（Ⅱ）、第二内腔（Ⅲ）、第三内腔（Ⅹ）和第四内腔（Ⅺ），第一内腔（Ⅱ）、第二内腔（Ⅲ）、第三内腔（Ⅹ）和第四内腔（Ⅺ）依次由后向前设置，在第一内腔（Ⅱ）与第二内腔（Ⅲ）之间有隔离体，隔离体的中心有圆孔，在第三内腔（Ⅹ）与第四内腔（Ⅺ）之间有隔离凸环，第一内腔（Ⅱ）的后端有安装接口（2-6），第二内腔（Ⅲ）的前端有承插口（2-4），第四内腔（Ⅺ）的前端有承接口（2-11）；第一阳极（9）安装在绝缘枪架（2）的第二内腔（Ⅲ）中，第一阳极（9）头部的壁体嵌入到第二内腔（Ⅲ）前端的承插口（2-4）内构成密封面，第一阳极（9）的尾部由绝缘枪架（2）的隔离体中心圆孔穿出，第一阳极（9）的后端进入到第一内腔（Ⅱ）中，使用锁紧螺帽（4）把第一阳极（9）进行固定，第一阳极（9）的外壁与第二内腔（Ⅲ）内壁之间的空间构成第一阳极的冷却水套，第一阳极的冷却水套有冷却剂入口（2-5）接入和冷却剂出口（2-7）接出，第一阳极（9）的头端伸入到第三内腔（Ⅹ）的左侧；第二阳极（10）安装在绝缘枪架（2）的第四内腔（Ⅺ）中，第二阳极（10）前部的壁体嵌入到第四内腔（Ⅺ）前端的承接口（2-11）中构成密闭面，第二阳极（10）的后部由绝缘枪架（2）隔离凸环的环内空间穿出，第二阳极（10）的后端进入到第三内腔（Ⅹ）的右侧，使用锁紧螺母（12）把第二阳极（10）进行固定，第二阳极（10）的外壁与第四内腔（Ⅺ）内壁之间的空间构成第二阳极的冷却水套，第二阳极的冷却水套有冷却进水接口（2-13）接入和冷却回水接口（2-10）接出；阴极（7）安装在阴极后座（1）的前端上，阴极后座（1）携阴极（7）安装在绝缘枪架（2）的第一内腔（Ⅱ）中，阴极（7）的头端伸入到第一阳极（9）后端的喇叭形收窄段的内空间中，第一内腔（Ⅱ）的余量空间构成原料气室，原料气室有原料气输入接口（2-1）接入，第一阳极（9）后端的喇叭形收窄段内空间构成放电区（Ⅵ），第一阳极（9）喉口段的内空间构成压缩孔道（Ⅴ），第一阳极（9）喇叭形扩散段的内空间构成喷射腔（Ⅳ），第三内腔（Ⅹ）的余量空间构成工作气室，工作气室有工作气输入口（2-8）接入，第一阳极（9）的前端与第二阳极（10）后端的喇叭形收窄段的内空间构成放电腔（ⅩⅣ），第二阳极（10）喉口段的内空间构成压缩通道（ⅩⅢ），第二阳极（10）喇叭形扩散段的内空间构成喷射膛（Ⅻ）。

7.根据权利要求6所述的一种等离子体喷枪，其特征是阴极后座（1）内有导流管（1-2），导流管（1-2）的管内空间构成进水通道（Ⅸ），导流管（1-2）的外围空间构成回流通道（Ⅰ），进水通道（Ⅸ）通过阴极（7）内的冷却腔连通到回流通道（Ⅰ），进水通道（Ⅸ）有冷却水进口（1-4）接入，回流通道（Ⅰ）有冷却水出口（1-1）接出；阴极（7）的身段为变径的圆柱体结构，在阴极（7）的圆柱体外壁有隔热套（6），阴极（7）的头端为圆弧形结构，在阴极（7）身段的后端有螺纹接口，阴极（7）以旋入方式安装在阴极后座（1）的前端上；在隔热套（6）的前端有切向气道（Ⅶ），原料气室通过切向气道（Ⅶ）连通到放电区（Ⅵ）；在第三内腔（Ⅹ）中有旋流器（13），旋流器（13）的前端有切向孔道（ⅩⅤ），工作气室通过切向孔道（ⅩⅤ）连通到放电腔（ⅩⅣ）；在第二阳极（10）前部的壁体中有环形凹槽（Ⅲ’），环形凹槽（Ⅲ’）与第二阳极的冷却水套连通；在第二内腔（Ⅲ）前端的承插口（2-4）中有密封件；在第四内腔（Ⅺ）前端的承接口（2-11）中有密封环（11）。

8.一种绝缘枪架，呈回转体结构，其特征是回转体结构内有贯穿孔（2-17）、第一内腔（Ⅱ）和第二内腔（Ⅲ），贯穿孔（2-17）在回转体结构的后段，第一内腔（Ⅱ）在回转体结构的中段，第二内腔（Ⅲ）在回转体结构前段，第一内腔（Ⅱ）与第二内腔（Ⅲ）之间有隔离体（2-2），隔离体（2-2）的中心有圆孔，在回转体结构后段的贯穿孔（2-17）的壁体上有环槽（ⅩⅥ），在环槽（ⅩⅥ）与第二内腔（Ⅲ）之间的壁体中有冷却剂连通孔（2-18）；贯穿孔（2-17）用于安装阴极后座，阴极设置在第一内腔（Ⅱ）中，第一内腔（Ⅱ）的余量空间构成气室，第一内腔（Ⅱ）的壁体上有原料气输入接口（2-1）；第二内腔（Ⅲ）用于安装阳极，阳极的外壁与第二内腔（Ⅲ）内壁之间的空间构成阳极的冷却水套，第二内腔（Ⅲ）的前端有承插口（2-4），在环槽（ⅩⅥ）与第二内腔（Ⅲ）之间的壁体中有冷却剂连通孔（2-18），在第二内腔（Ⅲ）前部的壁体上有冷却剂出口（2-7）。

9.一种等离子体喷枪，包括绝缘枪架、阴极后座、阴极和阳极，绝缘枪架呈回转体结构，阴极的体内有冷却腔，阳极为文丘里喷管结构，阳极由后向前依次为喇叭形收窄段、喉口段和喇叭形扩散段，其特征是绝缘枪架（2）的回转体结构内有贯穿孔（2-17）、第一内腔（Ⅱ）和第二内腔（Ⅲ），贯穿孔（2-17）在回转体结构的后段，第一内腔（Ⅱ）在回转体结构的中段，第二内腔（Ⅲ）在回转体结构前段，第一内腔（Ⅱ）与第二内腔（Ⅲ）之间有隔离体（2-2），隔离体（2-2）的中心有圆孔，在回转体结构后段的贯穿孔（2-17）的壁体上有环槽（ⅩⅥ），第二内腔（Ⅲ）的前端有承插口（2-4），在环槽（ⅩⅥ）与第二内腔（Ⅲ）之间的壁体中有冷却水连通孔（2-18）；阳极（3）安装在绝缘枪架（2）的第二内腔（Ⅲ）中，阳极的前部壁体嵌入到第二内腔（Ⅲ）前端的承插口（2-4）内构成密封面，阳极的尾部由隔离体（2-2）的中心圆孔穿出，阳极（3）的后端进入到第一内腔（Ⅱ）中，使用锁紧螺帽（4）把阳极（3）进行固定，阳极（3）的外壁与第二内腔（Ⅲ）内壁之间的空间构成阳极的冷却水套，阳极的冷却水套有冷却剂连通孔（2-18）接入和冷却剂出口（2-7）接出；阴极（7）安装在阴极后座（1）的前端上，阴极后座（1）携阴极（7）安装在绝缘枪架（2）的贯穿孔（2-17）中，阴极（7）的头端伸入到阳极（3）后端的喇叭形收窄段的内空间中，第一内腔（Ⅱ）的余量空间构成工作气室，工作气室有原料气输入接口（2-1）接入，阳极（3）后端的喇叭形收窄段的内空间构成放电区（Ⅵ），阳极（3）喉口段的内空间攀成压缩孔道（Ⅴ），阳极（3）喇叭形扩散段的内空间构成喷射腔（Ⅳ）。

10.根据权利要求9所述的一种等离子体喷枪，其特征是阴极后座（1）内有导流管（1-2），导流管（1-2）的管内空间构成进水通道（Ⅸ），导流管（1-2）的外围空间构成回流通道（Ⅰ），进水通道（Ⅸ）有冷却水进口（1-4）接入，进水通道（Ⅸ）通过阴极（7）内的冷却腔连通到回流通道（Ⅰ），在回流通道（Ⅰ）的壁体上有过孔（ⅩⅦ），回流通道（Ⅰ）通过过孔（ⅩⅦ）连通到环槽（ⅩⅥ），环槽（ⅩⅥ）通过冷却剂连通孔（2-18）连通到阳极的冷却水套；阴极（7）的身段为变径的圆柱体结构，在阴极（7）变径的圆柱体外壁有隔热套（6），阴极（7）的头端为圆弧形结构，在阴极（7）身段的后端有螺纹接口，阴极（7）以旋入方式安装在阴极后座（1）的前端上；在隔热套（6）的前端有切向气道（Ⅶ），工作气室通过切向气道（Ⅶ）连通到放电区（Ⅵ）；在第二内腔（Ⅲ）前端的承插口（2-4）中有密封件。