本發(fā)明專利技術公開了一種利用層流等離子系統(tǒng)的無沖擊自適應觸發(fā)點火裝置，屬于點火設備技術領域。包括層流等離子系統(tǒng)和點火嘴，所述層流等離子系統(tǒng)包括電源、層流等離子發(fā)生器和噴嘴，電源連接層流等離子發(fā)生器，噴嘴與層流等離子發(fā)生器為可拆卸式連接；所述點火嘴設置在待點火設備上，點火嘴包括殼體、點火極和導管，點火極設置在導管的前端，且導管伸向待點火設備內，殼體設在點火極和導管的外部；所述噴嘴與點火嘴的中心軸線重合。電弧通道、噴嘴和點火嘴三者的中心軸線重合，等離子沿著中心軸線方向射入，這種設計起到電弧引導的作用，簡化點火步驟，降低點火難度，實現(xiàn)工作氣體一次點火，同時保證層流電弧熱等離子體射流的穩(wěn)定性。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及一種點火裝置，尤其涉及一種利用層流等離子系統(tǒng)的無沖擊自適應觸發(fā)點火裝置，屬于點火設備
技術介紹
在鍋爐、燃燒器、工業(yè)爐、火炬、煤氣放散系統(tǒng)等許多場合都需要點火裝置來可靠點燃火焰。現(xiàn)有的點火裝置主要是電點火，利用高壓電點火、電弧點火和電熾熱等方式來引燃火焰。點火裝置中的主要有電點火部分和其他輔助部分構成，電點火部分包含有電點火元件和電極，其中電點火元件通過電極產生電火花，引燃可燃混合氣體，形成穩(wěn)定的火焰，從而完成點火任務。但上述點火裝置的電極部分處于點火火焰的高溫之中，容易結碳、腐蝕損壞，高壓導電桿和高壓電纜可能會漏電，高溫下容易變形斷裂、腐蝕，因而可能造成點火失敗，甚至造成點火系統(tǒng)不能正常工作，同時現(xiàn)有的此類產品在點火控制、安裝、可靠性、維修性和壽命等方面不同程度地存在不足之處。國家知識產權局于2005年12月21日公開了一種公開號為CN2747478，專利名稱為“激光點火器”的技術專利，該專利包括激光電源和激光發(fā)生器，還包括激光點火嘴，該激光點火嘴位于待點火的設備上，并伸入該設備內與可燃混合氣體接觸，所述激光發(fā)生器的激光射出端朝向激光點火嘴，發(fā)射的激光束的中心線與激光點火嘴的中心線在一條支線上。該專利技術利用激光能量點火，解決了電點火方式的電極在高溫下腐蝕損壞，結炭，高壓導電桿和高壓電纜漏電，高溫下容易變形斷裂、腐蝕等問題。提高了點火的可靠性和點火系統(tǒng)的壽命，點火過程簡單，裝置結構簡單，有利于安裝維護。適用于鍋爐、燃燒器、工業(yè)爐、火炬等裝置點燃火焰。但在該專利中，以激光為熱源，成本高，熱效率低（20%以下），單體功率小（10kw以下）。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術旨在解決現(xiàn)有技術問題，而提出了一種利用層流等離子系統(tǒng)的無沖擊自適應觸發(fā)點火裝置。在該裝置中，電弧通道、噴嘴和點火嘴三者的中心軸線重合，層流等離子沿著中心軸線方向射入，這種設計起到電弧引導的作用，本設計簡化點火步驟，降低點火難度，實現(xiàn)工作氣體一次點火，同時保證層流電弧熱等離子體射流的穩(wěn)定性。為了實現(xiàn)上述技術效果，提出如下的技術方案：一種利用層流等離子系統(tǒng)的無沖擊自適應觸發(fā)點火裝置，包括層流等離子系統(tǒng)和點火嘴，所述層流等離子系統(tǒng)包括電源、層流等離子發(fā)生器和噴嘴，電源連接層流等離子發(fā)生器，噴嘴與層流等離子發(fā)生器為可拆卸式連接；所述點火嘴設置在待點火設備上，點火嘴包括殼體、點火極和導管，點火極設置在導管的前端，且導管伸向待點火設備內，殼體設在點火極和導管的外部；所述噴嘴與點火嘴的中心軸線重合。優(yōu)選的，所述層流等離子發(fā)生器包括陽極結構、陰極結構和多氣膜冷卻裝置，所述陽極結構為中軸圓柱的陽極結構，且沿著陽極結構周圍環(huán)形均勻分布有至少3個的陰極結構；陰極結構設置在底座上，底座內設有水、電、氣通道；陽極結構與陰極結構之間設有絕緣層，且陽極結構與陰極結構之間形成電弧通道，電弧通道一端通向底座，電弧通道另一端通向噴嘴。優(yōu)選的，所述電弧通道設有外殼，外殼為金屬合金碳化物材質。優(yōu)選的，所述電弧通道、噴嘴和點火嘴三者的中心軸線重合。優(yōu)選的，所述點火極與導管連接處涂有高溫石墨防咬劑。優(yōu)選的，所述點火嘴內壁上設有陶瓷絕緣體。本專利技術利用層流等離子系統(tǒng)的工作原理為：等離子態(tài)是物質的第四態(tài)，宇宙中幾乎99%的物質（不包括尚未確認的暗物質）都處于等離子態(tài)。等離子體射流與一般流體一樣，具有兩種流動狀態(tài)：層流與湍流。對某一指定流體，當其流速小于一特定值時，流體作有規(guī)則的層狀或流束狀運動，流體質點沒有橫向運動，質點間互不干擾地前進，這種流動形式叫層流；當流體流速大于該值時，流體有規(guī)則的運動遭到破壞，質點除了主要的縱向運動外還有附加的橫向運動，流體質點交錯混亂地前進，這種流動形式叫湍流。在層流等離子發(fā)生器內，在氬氣、氮氣、氦氣、氫氣或氨氣的一種或任意兩種以上的混合氣體介質的保護下，層流電弧等離子體射流是經電弧加熱后從等離子體發(fā)生器噴嘴噴出的高溫高速束流，層流等離子體炬是非轉移弧等離子體炬。本專利技術利用氣膜冷卻裝置的主要原理為：從處于高溫環(huán)境表面上的一個或者多個離散孔中引入二次氣流（冷卻氣體或射流），以保護射入?yún)^(qū)域和下游區(qū)域的表面。采用上述技術方案，帶來的有益技術效果為：1）在專利技術中，在該裝置中，電弧通道、噴嘴和點火嘴三者的中心軸線重合，層流等離子沿著中心軸線方向射入，這種設計起到電弧引導的作用，本設計簡化點火步驟，降低點火難度，實現(xiàn)工作氣體一次點火，同時保證層流電弧熱等離子體射流的穩(wěn)定性，避免了工作氣體波動或調節(jié)工作氣體流量可能出現(xiàn)的斷弧現(xiàn)象。2）在專利技術中，層流等離子提供熱源，電弧引導作用。由于層流等離子熱量集中，離子弧穩(wěn)定性好，沒有電極熔耗，輸出熱量均勻，便于控制，這樣使得點火區(qū)熱量分布均勻；同時，層流等離子設備控制精度高，對點火區(qū)的控制方便，且均勻度好，應力分配更容易控制合理；層流等離子束為一種電離弧，比湍流等離子熱量更集中，所以加熱速度更快，能控制基體溫度不致太高，避免引起噴嘴和點火嘴變形，這都是激光束、電子束和湍流等離子等加熱速度無法比擬；3）在專利技術中，層流等離子系統(tǒng)中電源的設置，為層流等離子發(fā)生器供電；4）在專利技術中，層流等離子系統(tǒng)中噴嘴的設置，噴嘴對層流電弧等離子體進行機械壓縮，用于穩(wěn)定等離子體的流向并使其能量更為集中高效；5）在專利技術中，層流等離子發(fā)生器中多氣膜冷卻裝置的設置，減小傳熱梯度，抑制電級間擊穿和異常放電；6）在專利技術中，電弧通道外殼為金屬合金碳化物材質，防止產生高阻內殼，加強抵御等離子體沖刷和濺射能力，這樣可使等離子炬的無故障工作平均時間超過1500小時以上，而不需維護，在到達維護時間后，僅需進行簡單的消耗件更換便又可投入使用，而且更換方便；7）在專利技術中，點火極與導管連接處涂有高溫石墨防咬劑，能有效的保護點火極與導管，防止斷裂、結碳、腐蝕損壞等；8）在專利技術中，點火嘴內壁設有陶瓷絕緣體，能有效的起保護作用，防止點火嘴斷裂、結碳、腐蝕損壞等。附圖說明圖1本專利技術結構示意圖圖中：1、點火嘴，2、電源，3、層流等離子發(fā)生器，301、陽極結構，302、陰極結構，303、多氣膜冷卻裝置，304、底座，305、電弧通道，4、噴嘴，5、殼體，6、點火極，7、導管，8、外殼，9、陶瓷絕緣體。具體實施方式下面通過對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本專利技術的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。實施例1一種利用層流等離子系統(tǒng)的無沖擊自適應觸發(fā)點火裝置，包括層流等離子系統(tǒng)和點火嘴1，所述層流等離子系統(tǒng)包括電源2、層流等離子發(fā)生器3和噴嘴4，電源2連接層流等離子發(fā)生器3，噴嘴4與層流等離子發(fā)生器3為可拆卸式連接；所述點火嘴1設置在待點火設備上，點火嘴1包括殼體5、點火極6和導管7，點火極6設置在導管7的前端，且導管7伸向待點火設備內，殼體5設在點火極6和導管7的外部；所述噴嘴4與點火嘴1的中心軸線重合。實施例2一種利用層流等離子系統(tǒng)的無沖擊自適應觸發(fā)點火裝置，包括層流等離子系統(tǒng)和點火嘴1，所述層流等離子系統(tǒng)包括電源2、層流等離子發(fā)生器3和噴嘴4，電源2連接層流等離子發(fā)生器3，噴嘴4與層流等離子發(fā)生器3為可拆卸式連接；所述點火嘴本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種利用層流等離子系統(tǒng)的無沖擊自適應觸發(fā)點火裝置，其特征在于：包括層流等離子系統(tǒng)和點火嘴（1），所述層流等離子系統(tǒng)包括電源（2）、層流等離子發(fā)生器（3）和噴嘴（4），電源（2）連接層流等離子發(fā)生器（3），噴嘴（4）與層流等離子發(fā)生器（3）為可拆卸式連接；所述點火嘴（1）設置在待點火設備上，點火嘴（1）包括殼體（5）、點火極（6）和導管（7），點火極（6）設置在導管（7）的前端，且導管（7）伸向待點火設備內，殼體（5）設在點火極（6）和導管（7）的外部；所述噴嘴（4）與點火嘴（1）的中心軸線重合。
【技術特征摘要】
1.一種利用層流等離子系統(tǒng)的無沖擊自適應觸發(fā)點火裝置，其特征在于：包括層流等離子系統(tǒng)和點火嘴（1），所述層流等離子系統(tǒng)包括電源（2）、層流等離子發(fā)生器（3）和噴嘴（4），電源（2）連接層流等離子發(fā)生器（3），噴嘴（4）與層流等離子發(fā)生器（3）為可拆卸式連接；所述點火嘴（1）設置在待點火設備上，點火嘴（1）包括殼體（5）、點火極（6）和導管（7），點火極（6）設置在導管（7）的前端，且導管（7）伸向待點火設備內，殼體（5）設在點火極（6）和導管（7）的外部；所述噴嘴（4）與點火嘴（1）的中心軸線重合。2.根據(jù)權利要求1所述一種利用層流等離子系統(tǒng)的無沖擊自適應觸發(fā)點火裝置，其特征在于：所述層流等離子發(fā)生器（3）包括陽極結構（301）、陰極結構（302）和多氣膜冷卻裝置（303），所述陽極結構（301）為中軸圓柱的陽極結構（301），且沿著陽極結構（301）周圍環(huán)形均勻分布有至少3個的陰極結構（302）；陰極結構（302）設置在...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：何澤，李向陽，李露，黃佳華，
申請(專利權)人：成都真火科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：四川;51
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