用于生產(chǎn)等離子體的方法和裝置

　　發(fā)明領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)等離子體以及一種氫氣和氧氣的混合物（稱(chēng)為布朗氣，其在等離子體中燃燒）的方法，以及一種用于實(shí)施所述方法的裝置。所述裝置和方法在熱工學(xué)中可用于加熱、處理有害垃圾、氣化含氫的硬質(zhì)材料、熔化并焊接金屬和非金屬材料。

　　發(fā)明概述

　　本發(fā)明的目的在于提供一種更高效、成本更低、環(huán)保且安全的用于生產(chǎn)等離子體的方法，以及一種用于簡(jiǎn)單且高效地實(shí)施該方法的裝置。

　　采用所提出的用于生產(chǎn)等離子體的方法以及用于實(shí)施該方法的裝置，該問(wèn)題得到了解決。

　　根據(jù)所提出的方法，通過(guò)分配器產(chǎn)生兩股或多股水流，在分配器中，水在壓力下從循環(huán)泵進(jìn)入分配器，而循環(huán)泵從水槽中抽水。這些水流通過(guò)連接接頭到達(dá)一對(duì)或多對(duì)由耐熱材料制成的管子。各個(gè)管子包括與直流高壓源連接的金屬電極，且兩個(gè)電極均具有相反的極性。在施加電壓時(shí)，在水流經(jīng)過(guò)的該對(duì)管子的開(kāi)口之間的空隙中制得等離子體。當(dāng)僅有兩個(gè)電極時(shí)，同時(shí)將電壓提供給電極；而當(dāng)有兩個(gè)以上的電極時(shí)，可分不同的時(shí)間將電壓提供給不同的電極對(duì)。提供給電極的電壓超過(guò) 1000V。在本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施例中，所提供的直流高壓在3000V-5000V之間。在各對(duì)管子的開(kāi)口之間的空隙中制得的等離子體的溫度超過(guò) 4000℃。

　　水流的壓力大小和電壓源的供給電壓根據(jù)需要獲得的等離子體區(qū)域的大小而確定。

　　所提出的用于生產(chǎn)等離子體的裝置包括至少一對(duì)具有相反極性的電極，這些電極包括在水流經(jīng)過(guò)的管子中并且與高直流電壓源連接。水在一定壓力下通過(guò)循環(huán)泵從水槽中進(jìn)入分配器，在該分配器處，水分為至少兩股甚至多股水流，水流通過(guò)柔性連接裝置進(jìn)入耐熱絕緣材料的管子。這些管子也包括電極。電流流過(guò)電極進(jìn)入水流并對(duì)其充上相反的電荷。等離子體在從管端流出的水流之間的間隙中制得，借此，氣泡分別在離管子出口一定距離處開(kāi)始釋放在管子中包括的電極表面上，氧氣釋放在正極上，而氫氣釋放在負(fù)極上。這些氣體通過(guò)水流帶走，離開(kāi)管端，落入等離子體，在等離子中，這些氣體以常見(jiàn)的等離子氣火焰的方式燃燒。

　　本發(fā)明的特定實(shí)施例是可能的，在這些實(shí)施例中，管子由石英玻璃或陶瓷制成，且可水平設(shè)置，彼此相對(duì)，或相對(duì)于彼此呈一定角度設(shè)置。水流流經(jīng)過(guò)的管子開(kāi)口之間的空隙可有所不同，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該空隙超過(guò)5mm。根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例，管子和其中包括的電極均為兩個(gè)，但根據(jù)其它實(shí)施例，可為N個(gè)，其中，N為偶數(shù)。

　　流經(jīng)管子的水流的一部分水用于生產(chǎn)等離子體，而另一部分未使用的水則流回水槽。因此，產(chǎn)生了閉合環(huán)路，在該環(huán)路中，從水槽中抽出、流經(jīng)循環(huán)泵、并通過(guò)分配器分為兩股或多股水流用于生產(chǎn)等離子體的水部分地流回水槽中，而水槽自身則根據(jù)需要而裝滿。

　　所提出的用于生產(chǎn)等離子體的方法和裝置的優(yōu)點(diǎn)在于環(huán)保、不釋放有害氣體、且能量消耗少。所得到的等離子體的溫度超過(guò)4000℃，并且用于生產(chǎn)等離子體的材料易得且廉價(jià)。

　　為了加強(qiáng)等離子體形成，可使用低濃度的電解質(zhì)溶液；為了增加該過(guò)程的能量產(chǎn)率，可添加少量的水溶性燃料或水油乳狀液。