CN208091247U - 一种等离子炉 - Google Patents

Abstract

一种等离子炉，其包括多个呈阵列分布的等离子电极和一个公共电极由ARC电源供电，ARC电源包括N个直流电压单元，每个直流电压单元包括变压器、开关电路和整流器，所述变压器的初级线圈经电容连接于发电机一个感应线圈；所述开关电路的第一端连接于变压器次级的第一端，开关电路的第二端连接于整流电路的第一输入端，开关电路的控制端连接于控制系统；变压器的次级线圈的第二端连接于整流电路的第二输入端；整流电路的第一输出端接地，第二输出端连接于一个等离子电极。本实用新型提供的等离子炉成本低，所占空间小。

Description

一种等离子炉

技术领域

本发明涉及一种等离子炉，属于废物处理技术领域

背景技术

现有技术中提供的等离子炉，大多数是通过机械结构控制等离子矩电极和共公电极之间的距离而调温的，如此，导致费用的增加及所占空间的增加。

发明内容

为解决所存在的问题，本发明的发明目的是提供了一种用于等离子炉，费用低，所点空间小。

为实现所述发明目的，本发明提供一种等离子炉，其包括由ARC电源供电的多个呈阵列分布的等离子电极和一个公共电极，ARC电源包括N个直流电压单元，每个直流电压单元包括变压器、开关电路和整流器，所述变压器的初级线圈经电容连接于发电机一个感应线圈；所述开关电路的第一端连接于变压器次级的第一端，开关电路的第二端连接于整流电路的第一输入端，开关电路的控制端连接于控制系统；变压器的次级线圈的第二端连接于整流电路的第二输入端；整流电路的第一输出端接地，第二输出端连接于一个等离子电极。

优选地，开关电路包括晶闸管、电容和电阻，电容和电阻相串联而后并联到晶闸管的两端，晶闸管的控制端连接于控制系统，控制系统根据等离子熔炉所需要的温度控制晶闸管的工作状态。

优选的，ARC电源由发电机提供电能，所述发电机至少包括外壳、置于外壳内的定子和转子，定子至少包括N个线圈，所述N个线圈组成一个圆环并置于转子外周；所述转子包括轴,设置在轴上并与轴的同心的大转子，所述大转子包括同心设置且依次嵌套的四个圆环，所述四个圆环从内到外依次为金属钕环，特氟龙环，上部为N极性、下部为S极性的永磁体环和铜环；所述转子还包括N个小转子，所述转子为圆柱体，从内到外依次为金属钕环，特氟龙环，上部为S极、下部为N极的永磁体环和铜环。

与现有技术相比，本发明提供的等离子炉，费用低，所点空间小。

附图说明

图1说明本发明提供的等离子炉的示意图；

图2是图1中沿AB线的截面示意图；

图3是本发明提供的发电机的组成示意图；

图4是本发明提供的ARC电源电路。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，所示实施例仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。应该理解，当我们称元件被“连接”到另一元件时，它可以直接连接到其他元件，或者也可以存在中间元件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，本申请文件中所用术语，应该被理解为具有与现有技术一致的意义，除非在本申请文件被特定定义，否则不会用极端化的含义来解释。

图1是本发明提供的等离子炉的示意图，图2是图1中沿AB线的截面示意图，如图1-2所示，根据本发明一个实施例，等离子体熔炉用于对水泥生料进行焙烧以形成水泥熟料，所述等离子体熔炉包括延左右方向延伸的容器（壳体）101，所述壳体的载面上部为矩形，下部为半圆形，沿截面为圆形的槽的轴向设置有轴102，轴102上设置有螺旋形搅拌叶103，轴102由电机107驱动。筒内的下方设置有公共电极108，筒内的上方设置矩阵状排列的多个直流等离子体电极，如105，多个等离子体电极垂直于轴102的方向从顶部向下延伸。等离子熔炉的容器的上部设置有进料口，所述进料口连接进料装置，由进料装置供料，所述进料装置的排料口和容器的进料口之间设置有可伸缩的隔离门，需要进料时，控制系统使电机工作以驱动隔离门打开，如果不需要进料时，控制系统使电机工作以驱动隔离门关闭进料口。根据本发明一个实施例，所述进料装置包括进料斗104。

等离子熔炉的容器从外到内依次包括高耐热耐侵蚀层、绝缘层、保温层和耐火层。根据一个实施例，容器101的内壁可以由若干层耐火材料组合而成，还可以由低碳钢和通过耐火材料层制成的隔离内壁制成，该耐火材料层可包括金刚砂或石墨砖、水硬性浇灌耐火材料、陶瓷板、陶瓷涂层、密压板和/或高耐热耐侵蚀硼硅玻璃块。等离子熔炉的容器101的内壁的设计可考虑如何操作灵活性，如何使加热时间最小化，在允许自然冷却和/或在不导致对容器的耐火绝缘部和/或其它部分的损害的情况下，应适应每天频繁地加热和冷却。

在等离子熔炉的容器内可以设置温度传感器和/或压力传感器以对容器中的温度和/或压力进行连续或基本连续地监控以确保容器中的负压在预定范围之内。可通过在容器壁上设置一个或多个监控口，以使温度传感器和/或压力传感器的探头伸入容器内，以检测温度和/或压力，温度传感器和/或压力传感器可与控制系统相连以将所探测的温度信息和压力信息传送给控制系统，控制系统根据其测得的数据控制其它部件的工作状态，所述其它部件如ARC电源的输出电压。

当将水泥生料供给到容器时，可通过加热装置使有机废物气化。加热装置为可将电能转化成热能的装置。加热装置包括由ARC电源106提供电能的直流等离子电极，如105A、105B等，所述等离子电极安装到容器内并且可在容器内部产生可控等离子场。当具有较高电流电极之间形成基本稳定的气流时，等离子体电极可产生可控的等离子场。加热装置可产生设定值的等离子能。

通过控制提供给直流等离子电极上的电能，可对电极之间的弧电压进行控制，从而调节容器的内部温度。根据弧电压设计提供给电极的电能。

水泥原料经等离子熔炉焙烧的形成水泥熟料的由出料口109排出，其由控制阀或者伸缩玻璃门控制其开启或闭合。控制阀和玻璃门由耐高温的材料构成。

根据本发明一个实施例，等离子体容器内至少设置有温度传感器，控制系统根据温度传感器提供的信息控制给等离子电极施加的电能，从而控制容器内的温度。

图3是本发明提供的发电机的组成示意图，如图3所示，根据本发明一个实施例，本发明提供的发电机由汽轮机进行驱动而后发电，所述汽轮的动能来源于收集的热能的而产生的蒸汽、由风力产生的压缩空气和/或烧结机排放的烟气而产生。

发电机至少包括外壳、置于外壳内的定子和转子，定子至少包括8个感应线圈L1-L8，所述8个感应线圈L1-L8组成一个圆环并置于转子外周。所述转子包括轴AX，设置在轴上并与轴的同心的大转子St，所述大转子包括同心设置且依次嵌套的四个圆环，所述四个圆环从内到外依次为金属钕环、特氟龙环、永磁体环和铜环，所述永磁体上部为N极性，下部为S极性。所述转子还包括8个小转子，如，小转子Ro1、Ro2、Ro3、Ro4、Ro5、Ro6、Ro7、Ro8，所述小转子为圆柱体，从内到外依次为金属钕环、特氟龙环、永磁体环和铜环，所述永磁体上部为S极，下部为N极。8个小磁体通过磁性吸附于大转子上。轴AX在外力的驱动下驱动大转子旋转，所述小转子与大转子之间会产生磁悬浮，从而做无摩擦滑动，小转子产生自转，并在小转子周围产生旋转的交变磁场，设置在小转子外周的定子线圈L1-L8就感应出了电流，以提供给负载电能。

本发明虽然以感应线圈的个数为8，小转子的个数为8进行了举例说明，但，线圈的数量不限于8个，可以为N个，小转子的个数也不限于8个，可以为M个，N和M均大于或者等于1。

图4是本发明提供的ARC电源的电路图，如图4所示，根据一个实施例，本发明提供的ARC电源包括N直流电压单元，N个直流电压单元的组成相同。例如：

第一个电源单元包括变压器B1、一个开关电路和一个整流器H1，所述变压器B1的初级线圈经电容C1连接于发电机一个感应线圈，如L1；所述开关电路的第一端连接于变压器B1次级的第一端，开关电路的第二端连接于整流电路H1的第一输入端，开关电路的控制端连接于控制系统；变压器B1的次级线圈的第二端连接于整流电路H1的第二输入端；整流电路H1的第一输出端接地，第二输出端经轭流圈CC1连接于等离子电极105-1。开关电路优选每路闸管开关电路，其包括晶闸管T1、电容C1和电阻R1，电容C1和电阻R1相串联而后并联到晶闸管T1的两端。晶闸管T1的控制端连接于控制系统，控制系统根据等离子熔炉所需要的温度控制晶闸管T1的工作状态。

第二个电源单元包括变压器B2、一个开关电路和一个整流器H2，所述变压器B2的初级线圈经电容C2连接于发电机一个感应线圈，如L2；所述开关电路的第一端连接于变压器B2次级的第一端，开关电路的第二端连接于整流电路H2的第一输入端，开关电路的控制端连接于控制系统；变压器B2的次级线圈的第二端连接于整流电路H2的第二输入端；整流电路H1的第一输出端接地，第二输出端经轭流圈CC2连接于等离子电极105-2。开关电路优选每路闸管开关电路，其包括晶闸管T2、电容C2和电阻R2，电容C2和电阻R2相串联而后并联到晶闸管T2的两端。晶闸管T2的控制端连接于控制系统，控制系统根据等离子熔炉所需要的温度控制晶闸管T2的工作状态。

依次类推，第八个电源单元包括变压器B8、一个开关电路和一个整流器H8，所述变压器B8的初级线圈经电容C8连接于发电机一个感应线圈，如L8；所述开关电路的第一端连接于变压器B8次级的第一端，开关电路的第二端连接于整流电路H8的第一输入端，开关电路的控制端连接于控制系统；变压器B8的次级线圈的第二端连接于整流电路H2的第二输入端；整流电路H8的第一输出端接地，第二输出端经轭流圈CC2连接于等离子电极105-8。开关电路优选每路闸管开关电路，其包括晶闸管T8、电容C8和电阻R8，电容C8和电阻R8相串联而后并联到晶闸管T8的两端。晶闸管T8的控制端连接于控制系统，控制系统根据等离子熔炉所需要的温度控制晶闸管T8的工作状态。

根据本发明一个实施例，等离子炉的公共电极108接地，或者经电容和电阻相串联的电路连接于地。

本发明虽然以变压器的个数为8，等离子电极的个数为8进行了举例说明，但，变压器的数量不限于8个，可以为K个，等离子电极的个数也不限于8个，可以为I个，K和I均大于或者等于1。

使用时，根据等离子炉所要求的温度，控制晶闸管的通断，从而控制给某个等离子电极是否提供电能，当等离子炉要求的温度高时，则给多个电极提供电能，等离子炉要求的温度低时，仅需要给部分电极提供电能。

需要说明的是，本文中所称的“一个实施例”或者“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或者特性包括在本发明的至少一个实施例中。此外，请注意，这里“在一个实施例中”的词语例子不一定全指同一个实施例。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包括”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序，仅是为了区别。

此外，还应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的公开是说明性的，而非限制性的，本发明所要求的保护范围由所附权利要求书限定。

Claims (3)

1.一种等离子炉，其包括由ARC电源供电的多个呈阵列分布的等离子电极和一个公共电极, ARC电源包括N个直流电压单元，每个直流电压单元包括变压器、开关电路和整流器，所述变压器的初级线圈经电容连接于发电机一个感应线圈；所述开关电路的第一端连接于变压器次级的第一端，开关电路的第二端连接于整流电路的第一输入端，开关电路的控制端连接于控制系统；变压器的次级线圈的第二端连接于整流电路的第二输入端；整流电路的第一输出端接地，第二输出端连接于一个等离子电极。

2.根据权利要求1所述的等离子炉，开关电路包括晶闸管、电容和电阻，电容和电阻相串联而后并联到晶闸管的两端，晶闸管的控制端连接于控制系统，控制系统根据等离子熔炉所需要的温度控制晶闸管的工作状态。

3.根据权利要求2所述的等离子炉，其特征在于，ARC电源由发电机提供电能，所述发电机至少包括外壳、置于外壳内的定子和转子，定子至少包括N个线圈，所述N个线圈组成一个圆环并置于转子外周；所述转子包括轴,设置在轴上并与轴的同心的大转子，所述大转子包括同心设置且依次嵌套的四个圆环，所述四个圆环从内到外依次为金属钕环，特氟龙环，上部为N极性、下部为S极性的永磁体环和铜环；所述转子还包括N个小转子，所述转子为圆柱体，从内到外依次为金属钕环，特氟龙环，上部为S极、下部为N极的永磁体环和铜环。