CN219389773U - 一种等离子体激励核能燃气复合燃烧炬 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种等离子体激励核能燃气复合燃烧炬，涉及燃烧设备技术领域。本实用新型通过采用包括基础筒、等离子体电极组件和燃气管，燃气管设置于基础筒的内部，等离子体电极组件设置于燃气管内部，基础筒的一端连接有保护罩，保护罩内设置有与等离子体电极组件连接的高压导线，燃气管包括中空筒体、燃气进气管、第一进风管，中空筒体设有内腔和第一夹层腔室，基础筒与燃气管之间形成第二夹层腔室，基础筒设置有第二进风管，第二进风管与第一进风管对齐，燃气管的端部设有第一燃气孔，内腔的内壁设有第二燃气孔，内腔设置有挡环，挡环设有若干螺旋槽的技术方案，具有燃烧充分、燃烧稳定的有益效果，达到节约燃料、减少排放的目的。

Description

一种等离子体激励核能燃气复合燃烧炬

技术领域

本实用新型涉及燃烧设备技术领域，具体而言，涉及一种等离子体激励核能燃气复合燃烧炬。

背景技术

燃烧炬是热工行业重要装置，其主要功能用于烃类火炬气进行燃烧。因此，火炬系统安全稳定的运行以及高效输出热能对于这些企业的安全生产具有至关重要的意义。

但是，传统的火炬燃烧炬只是简单的将燃气与空气简单混合后在出口点燃燃烧，常常会导致燃烧效果不佳，燃气燃烧不净，造成空气污染，更谈不上核能利用与高效率。

因此，为了提高能源利用率和减少环境污染，现有技术有待改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种等离子体激励核能燃气复合燃烧炬，其能够针对现有技术中存在的问题，提出对应的解决方案，具有燃烧充分、燃烧稳定的有益效果。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种等离子体激励核能燃气复合燃烧炬，其中包括基础筒、等离子体电极组件和燃气管，所述燃气管设置于所述基础筒的内部，所述等离子体电极组件设置于所述燃气管内部，所述基础筒的一端连接有保护罩，所述保护罩内设置有与所述等离子体电极组件连接的高压导线，所述燃气管包括中空筒体和与所述中空筒体连接的燃气进气管、第一进风管，所述中空筒体设有内腔和第一夹层腔室，所述燃气进气管与第一夹层腔室连通，所述第一进风管与所述内腔连通，所述基础筒与所述燃气管之间形成第二夹层腔室，所述基础筒设置有与所述第二夹层腔室连通的第二进风管，所述第二进风管与所述第一进风管对齐，所述燃气管的端部设有与所述第一夹层腔室连通的第一燃气孔，所述内腔的内壁设有与所述第一夹层腔室连通的第二燃气孔，所述内腔设置有挡环，所述挡环设有若干螺旋槽。

在本实用新型的一些实施例中，上述基础筒包括互相连接的火焰筒和基础座，所述基础座与所述保护罩连接，所述火焰筒套在所述燃气管的外部。

在本实用新型的一些实施例中，上述等离子体电极组件包括电极头、电极杆、绝缘支持架和绝缘支持底座，所述电极头与所述电极杆连接，所述电极杆的一端从所述绝缘支持架穿过，所述电极杆的另一端从所述绝缘支持底座穿过，所述绝缘支持架与所述内腔的腔壁连接，所述绝缘支持底座与所述保护罩连接。

在本实用新型的一些实施例中，上述电极头采用中空电极头，所述电极杆采用中空电极杆，所述中空电极杆设有开口。

在本实用新型的一些实施例中，上述电极头为椭圆状，所述电极头的径面处于所述燃气管端部的水平面上。

在本实用新型的一些实施例中，上述电极头径面的中间处于所述燃气管端部的水平面上。

在本实用新型的一些实施例中，多个成对的所述电极头和所述电极杆均匀设置。

在本实用新型的一些实施例中，上述保护罩设置有观火镜。

相对于现有技术，本实用新型的实施例至少具有如下优点或有益效果：

本申请实施例提供的等离子体激励核能燃气复合燃烧炬主要由基础筒、等离子体电极组件和燃气管三部分组成，基础筒用于固定燃气管，燃气管用于喷出燃气和空气，并混合，等离子体电极组件用于形成多相非均匀高压梯度电场。

使用时燃气通过燃气进气管进入第一夹层腔室中，然后从燃气管顶部的第一燃气孔和第二燃气孔喷出，空气通过泵机从第二进风管进入第二夹层腔室，一部分空气留在第二夹层腔室内，另一部分空气通过第一进风管进入中空筒体的内腔里面，内腔内的空气从燃气管的端部喷出与燃气混合，第二夹层腔室内的空气经过挡环的螺旋槽后，呈旋流态，从燃气管的端部均匀稳定的喷出，与燃气混合。等离子体电极组件在燃气管的端部形成多相非均匀高压梯度电场，空气与燃气混合后在非均匀高压梯度电场作用下，深度电离形成含有裸露的轻原子核的等离子体场中发生聚变反应放出核能，离开等离子体场后迅速氧化燃烧，释放化学能。空气稳定的从第二夹层腔室和内腔补给喷出，保证供养充足，促使燃气持续稳定燃烧，减少不充分燃烧带来的污染，达到节约燃料、减少排放的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种等离子体激励核能燃气复合燃烧炬的外形示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种等离子体激励核能燃气复合燃烧炬的内部示意图；

图3为本实用新型实施例提供的基础座的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的等离子体电极组件的示意图；

图5为本实用新型实施例提供的燃气管的示意图。

图标：1-基础筒，11-火焰筒，12-基础座，13-第二进风管，14-炬壳，15-第二夹层腔室，16-固定底座，17-管口，2-等离子体电极组件，21-电极头，22-电极杆，221-开口，23-绝缘支持架，24-绝缘支持底座，3-燃气管，31-中空筒体，311-内腔，312-第一夹层腔室，313-第一燃气孔，314-第二燃气孔，32-燃气进气管，33-第一进风管，34-固定底板，4-挡环，41-螺旋槽，6-保护罩，61-后板，8-高压插头，9-观火镜，10-高压导线。

具体实施方式

实施例1

请参照图1至图5，所示为本实用新型实施例提供的等离子体激励核能燃气复合燃烧炬，具体结构如下。

请参照图1和图2，本申请实施例提供的等离子体激励核能燃气复合燃烧炬主要由基础筒1、等离子体电极组件2和燃气管3三部分组成，基础筒1用于固定燃气管3，燃气管3用于喷出燃气和空气，并混合，等离子体电极组件2用于形成多相非均匀高压梯度电场。

基础筒1主要由火焰筒11和基础座12两部分组成，火焰筒11和基础座12都是采用耐热钢制成的，可以承受高温保持结构的稳定。如图1所示，火焰筒11为圆筒状。如图3所示，基础座12的中间也为圆筒状，基础座12的顶部是一个类似法兰的炬壳14，基础座12的底部为一个类似法兰的固定底座16。炬壳14的端面和火焰筒11的端面对接组成基础筒1，并通过焊接或者螺栓的方式固定。

进一步的，请参照图1和图3，在基础座12的中间圆筒上面安装一个圆柱形的第二进风管13，通过第二进风管13连接现有技术中的泵机，泵机持续向基础座12内输送空气。同时如图3所示，在基础座12的侧壁开设一个贯穿的管口17，方便输送燃气的燃气进气管32插入。

请参照图2和图5，燃气管3同样也可以采用耐热钢材料，燃气管3为两个圆筒组成，两个圆筒的两端封闭，两个圆筒之间留有第一夹层腔室312，燃气管3的内部具有一个圆柱形的内腔311，内腔311方便空气从左向右流动。如图5所示，在燃气管3的下端安装一个类似法兰的固定底板34。如图2所示，燃气管3安装在火焰筒11的内部，右侧的固定底板34和固定底座16重合在一个，穿过定位销钉进行固定。

进一步的，如图2所示，火焰筒11的内壁和中空筒体31的外壁之间留有第二夹层腔室15，第二夹层腔室15方便空气从左向右流动。中空筒体31的左端套设一个挡环4，挡环4堵住第二夹层腔室15，如图5所示，挡环4上开设有若干且均匀间隔的螺旋槽41，中空筒体31内部安装一个第一进风管33，第一进风管33的顶部穿过中空筒体31的外表，第一进风管33的底部穿过中空筒体31最里面的内壁，方便中空筒体31外部的空气通过第一进风管33进入中空筒体31的内腔311。

需要说明的是，如图2所示，第一进风管33和第二进风管13竖直对齐，并且第一进风管33的直径小于第二进风管13的直径，使得第二进风管13向内吹起时，部分气体能够进入第一进风管33内，部分气体能够留在第二夹层腔室15内。

在燃气管3的端部(图2中的左端、图5中的顶端)开设若干个第一燃气孔313，第一燃气孔313均匀间隔围成一圈，第一燃气孔313和第一夹层腔室312连通，第一夹层腔室312内部的燃气可以通过第一燃气孔313喷出。并且在，燃气管3的内壁上开设有若干个(例如4个)第二燃气孔314，第二燃气孔314也是均匀分布，第二燃气孔314和第一夹层腔室312连通，第一夹层腔室312内部的燃气也可以通过第二燃气孔314喷出。

请参照图2和图4，等离子体电极组件2主要由电极头21、电极杆22、绝缘支持架23和绝缘支持底座24四部分组成，其中电极头21为椭圆中空形状，电极杆22为圆柱中空形状，电极头21固定在电极杆22的端部(图2中的左端、图4中的顶端)，一个电极头21和一根电极杆22组成一组，本实施例中设置有三组。

进一步的，结合图2和图4所示，绝缘支持架23为圆饼状的陶瓷板，陶瓷板的中心开设一个通风孔，围绕通风孔开设三个孔，三根电极杆22的一端从该孔穿过，并且电极杆22和绝缘支持架23固定。绝缘支持底座24为方形的陶瓷板，绝缘支持底座24也开设三个孔，三根电极杆22的另一端从孔穿过，并且电极杆22和绝缘支持底座24固定，三根电极杆22保持平行。

如图2所示，等离子体电极组件2安装于燃气管3的内部，绝缘支持架23的边沿和燃气管3的内壁抵接，绝缘支持底座24和固定底板34对齐，定位销钉穿过固定底座16、固定底板34和绝缘支持底座24，实现固定安装。此时如图2所示，椭圆的电极头21位于燃气管3的端口位置，电极头21的中间部位和燃气管3的端口处于同一竖直面(当燃气管3使用时竖立放置，此时处于同一水平面)。

需要说明的是，在电极杆22上面开设有开口221，开口221将内腔311和电极杆22的中空内部连通，当空气在内腔311流动时，部分内腔311的空气会进入电极杆22的中空内部，从电极头21的中空内部流出，空气流动过程中会带走电极头21和电极杆22上的热量，利于电极头21和电极杆22降温。

如图2，电极杆22的右端连接高压导线10，高压导线10再连接高压插头8，方便为电极杆22供电，使得电极头21可以放电。保护罩6为耐热绝缘材料(例如陶瓷)制成的方形盒子状，保护罩6左端和固定底座16、固定底板34、绝缘支持底座24通过定位销钉固定。固定底座16、固定底板34、绝缘支持底座24、绝缘支持架23的中心开设有孔，保护罩6的右侧安装一个后板61，后板61中心安装一个观火镜9，通过观火镜9透过孔可以观察到燃烧的火焰。

本实施例的一种等离子体激励核能燃气复合燃烧炬的实施原理如下：

使用时燃气通过燃气进气管32进入第一夹层腔室312中，然后从燃气管3顶部的第一燃气孔313和第二燃气孔314喷出，空气通过泵机从第二进风管13进入第二夹层腔室15，一部分空气留在第二夹层腔室15内，另一部分空气通过第一进风管33进入中空筒体31的内腔311里面，内腔311内的空气从燃气管3的端部喷出与燃气混合，第二夹层腔室15内的空气经过挡环4的螺旋槽41后，呈旋流态，从燃气管3的端部均匀稳定的喷出，与燃气混合。等离子体电极组件2在燃气管3的端部形成多相非均匀高压梯度电场，空气与燃气混合后在非均匀高压梯度电场作用下，深度电离形成含有裸露的轻原子核的等离子体场中发生聚变反应放出核能，离开等离子体场后迅速氧化燃烧，释放化学能。

综上，本实用新型的实施例提供一种等离子体激励核能燃气复合燃烧炬，空气稳定的从第二夹层腔室15和内腔311补给喷出，保证供养充足，促使燃气持续稳定燃烧，减少不充分燃烧带来的污染，达到节约燃料、减少排放的目的。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种等离子体激励核能燃气复合燃烧炬，其特征在于，包括基础筒、等离子体电极组件和燃气管，所述燃气管设置于所述基础筒的内部，所述等离子体电极组件设置于所述燃气管内部，所述基础筒的一端连接有保护罩，所述保护罩内设置有与所述等离子体电极组件连接的高压导线，所述燃气管包括中空筒体和与所述中空筒体连接的燃气进气管、第一进风管，所述中空筒体设有内腔和第一夹层腔室，所述燃气进气管与第一夹层腔室连通，所述第一进风管与所述内腔连通，所述基础筒与所述燃气管之间形成第二夹层腔室，所述基础筒设置有与所述第二夹层腔室连通的第二进风管，所述第二进风管与所述第一进风管对齐，所述燃气管的端部设有与所述第一夹层腔室连通的第一燃气孔，所述内腔的内壁设有与所述第一夹层腔室连通的第二燃气孔，所述内腔设置有挡环，所述挡环设有若干螺旋槽。

2.根据权利要求1所述的等离子体激励核能燃气复合燃烧炬，其特征在于，所述基础筒包括互相连接的火焰筒和基础座，所述基础座与所述保护罩连接，所述火焰筒套在所述燃气管的外部。

3.根据权利要求1所述的等离子体激励核能燃气复合燃烧炬，其特征在于，所述等离子体电极组件包括电极头、电极杆、绝缘支持架和绝缘支持底座，所述电极头与所述电极杆连接，所述电极杆的一端从所述绝缘支持架穿过，所述电极杆的另一端从所述绝缘支持底座穿过，所述绝缘支持架与所述内腔的腔壁连接，所述绝缘支持底座与所述保护罩连接。

4.根据权利要求3所述的等离子体激励核能燃气复合燃烧炬，其特征在于，所述电极头采用中空电极头，所述电极杆采用中空电极杆，所述中空电极杆设有开口。

5.根据权利要求3所述的等离子体激励核能燃气复合燃烧炬，其特征在于，所述电极头为椭圆状，所述电极头的径面处于所述燃气管端部的水平面上。

6.根据权利要求5所述的等离子体激励核能燃气复合燃烧炬，其特征在于，所述电极头径面的中间处于所述燃气管端部的水平面上。

7.根据权利要求5所述的等离子体激励核能燃气复合燃烧炬，其特征在于，多个成对的所述电极头和所述电极杆均匀设置。

8.根据权利要求1-7任一项所述的等离子体激励核能燃气复合燃烧炬，其特征在于，所述保护罩设置有观火镜。