一種等離子體焚燒垃圾處理設(shè)備的制造方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及垃圾焚燒處理設(shè)備，尤其是涉及一種等離子體焚燒垃圾處理設(shè)備。【【背景技術(shù)】】
[0002]現(xiàn)有的垃圾焚燒處理設(shè)備，通常主要是通過設(shè)備中的焚燒爐以焚燒法對垃圾進(jìn)行焚燒處理，通常僅能達(dá)到1000°c左右，垃圾往往燃燒不完全，產(chǎn)生的爐渣中會有未完全燃燒的成分殘留，對環(huán)境仍然存在二次污染，后來又出現(xiàn)了高壓電弧放電等離子火炬處理垃圾的設(shè)備，但該設(shè)備能耗高，電極壽命短(一般電極壽命在100-200小時(shí)左右)，穩(wěn)定性差，因此未能廣泛應(yīng)用。
[0003]本發(fā)明就是基于這種情況作出的。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004]本發(fā)明目的是克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能耗低、安全性能高、利用率高且不會產(chǎn)生二次污染的等離子體焚燒垃圾處理設(shè)備。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種等離子體焚燒垃圾處理設(shè)備，其特征在于:包括有能夠產(chǎn)生等離子體的等離子體發(fā)生器1，所述的等離子體發(fā)生器I連接有燃燒腔體2，所述燃燒腔體2連接有出料筒7，在所述燃燒腔體2上設(shè)有用于往所述燃燒腔體2吹入空氣的進(jìn)氣管4。
[0007]如上所述的等離子體焚燒垃圾處理設(shè)備，其特征在于:所述的等離子體發(fā)生器I包括兩端的激勵(lì)腔101，其中一端的激勵(lì)腔101與所述燃燒腔體2相連，另一端的激勵(lì)腔101上分別連有用于發(fā)射微波的磁控管102和波導(dǎo)器105，所述波導(dǎo)器105的另一端連有用于定向等離子體的環(huán)行器106，所述環(huán)行器106呈T形，另外兩端分別固定連接有用于吸收反射的微波的水負(fù)載103和波導(dǎo)三銷釘104，與所述燃燒腔體2相連的激勵(lì)腔101上分別設(shè)有通入工作氣體的氣管108和與所述氣管108連接用于吸收微波并將工作氣體等離子化的天線107，所述天線107插入設(shè)在所述激勵(lì)腔101上的石英管噴嘴110內(nèi)。
[0008]如上所述的等離子體焚燒垃圾處理設(shè)備，其特征在于:所述的出料筒7上設(shè)有固態(tài)出料口 5以及與排氣管連接的連接口 6。
[0009]如上所述的等離子體焚燒垃圾處理設(shè)備，其特征在于:在所述燃燒腔體2上還設(shè)有用于將裂解后的產(chǎn)物吹入所述出料筒7的吹風(fēng)管8。
[0010]如上所述的等離子體焚燒垃圾處理設(shè)備，其特征在于:所述的激勵(lì)腔101、磁控管102、水負(fù)載103、波導(dǎo)三銷釘104、波導(dǎo)器105和環(huán)行器106通過螺栓分別固定連接。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有如下優(yōu)點(diǎn):
[0012]1、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，能夠?qū)虘B(tài)、液態(tài)、氣態(tài)垃圾進(jìn)行處理，固態(tài)垃圾處理前需經(jīng)破碎裝置破碎成小塊，再同液態(tài)和氣態(tài)廢物一同進(jìn)入燃燒腔體，在等離子體的抽吸效應(yīng)作用下，被等離子體的電弧柱高溫裂解，廢物中的有機(jī)物裂解為固態(tài)碳和CO、H2、CH4等可燃性氣體，無機(jī)物裂解為玻璃態(tài)混合物質(zhì)，固態(tài)裂解產(chǎn)物經(jīng)固態(tài)出料口排出，氣態(tài)裂解產(chǎn)物通過管路導(dǎo)入至燃?xì)廨啓C(jī)或鍋爐，最終生成C02和水蒸氣等無害氣體，其產(chǎn)生的熱量用來發(fā)電或供熱，固態(tài)碳可用作納米碳或活性炭，玻璃態(tài)混合物質(zhì)可提取出來做成水泥或純金屬物質(zhì)。
[0013]2、本發(fā)明在磁控管上設(shè)置了水負(fù)載和波導(dǎo)三銷釘，可以防止發(fā)射出來的等離子體軌跡發(fā)生偏轉(zhuǎn)而燒毀磁控管，保證了設(shè)備的安全性，且水負(fù)載和波導(dǎo)三銷釘與所述磁控管為螺栓固定連接，拆裝方便。
【【附圖說明】】
[0014]圖1是本發(fā)明立體圖1 ;
[0015]圖2是本發(fā)明前視圖；
[0016]圖3是本發(fā)明等離子體發(fā)生器的爆炸圖；
[0017]圖4是本發(fā)明出料筒為立式時(shí)的立體示意圖。
[0018]圖中:1為等離子體發(fā)生器；101為激勵(lì)腔；102為磁控管；103為水負(fù)載；104為波導(dǎo)三銷釘；105為波導(dǎo)器；106為環(huán)行器；107為天線；108為氣管；109為氣管連接器；110為石英管噴嘴；111為石英管保護(hù)器；2為燃燒腔體；3為進(jìn)料漏斗；4為進(jìn)氣管；5為固態(tài)出料口 ；6為連接口 ；7為出料筒；8為吹風(fēng)管。
【【具體實(shí)施方式】】
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說明以便于所述領(lǐng)域技術(shù)人員理解。
[0020]首先了解下等離子體處理垃圾的原理。
[0021]我們知道，隨著溫度上升，物質(zhì)的存在狀態(tài)一般會呈現(xiàn)固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三種物態(tài)的氣化過程，我們把這三種基本形態(tài)稱為物質(zhì)的三態(tài)，對于氣態(tài)物質(zhì)，溫度上升至幾千度時(shí)，由于物質(zhì)分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，相互間的碰撞就會使氣體分子產(chǎn)生電離，這樣物質(zhì)就變成自由運(yùn)動(dòng)并相互作用的正離子和電子組成的混合物，就是第四態(tài)即等離子體。其溫度分布從10k的低溫等離子體到超高溫核聚變等離子108?109k，而我們所使用的等離子體為電弧放電也即熱等離子體，在實(shí)際的熱等離子體發(fā)生裝置中，陰極和陽極的電弧放電作用使得流入的工作氣體發(fā)生電離，輸出的等離子體呈噴射狀，用作等離子體射流或等立體噴巖等，具體來說，本申請采用的是直流放電法，電極上所加電壓的極性在時(shí)間上是恒定的，正電位一側(cè)為陽極，負(fù)電位一側(cè)為陰極，電極所加電壓達(dá)到一定值后，電極間的工作氣體被電離形成正離子和電子混合物，然后高速噴射出發(fā)射器口，形成等離子噴焰，此時(shí)，噴焰具有很高的熱焓，其焰芯溫度可達(dá)10000-20000°C，外焰部分也可達(dá)3000°C，本申請正是利用電弧放電等離子體的高溫高熱焓等性來定向焚燒垃圾的。
[0022]本申請等離子體焚燒垃圾處理設(shè)備，包括有能夠產(chǎn)生等離子體的等離子體發(fā)生器1，所述的等離子體發(fā)生器I連接有燃燒腔體2，所述燃燒腔體2連接有出料筒7，在所述燃燒腔體2上設(shè)有用于往所述燃燒腔體2吹入空氣的進(jìn)氣管4。所述的出料筒7可設(shè)為臥式或立式，圖1和圖2為臥式出料筒，圖4是立式出料筒。
[0023]所述的等離子體發(fā)生器I包括兩端的激勵(lì)腔101，其中一端的激勵(lì)腔101與所述燃燒腔體2相連，另一端的激勵(lì)腔101上分別連有用于發(fā)射微波的磁控管102和波導(dǎo)器105，所述波導(dǎo)器105的另一端連有用于定向等離子體的環(huán)行器106，所述環(huán)行器106呈T形，另外兩端分別固定連接有用于吸收反射的微波的水負(fù)載103和波導(dǎo)三銷釘104，所述水負(fù)載103用于吸收反射的微波，否則微波反射到磁控管102會燒毀磁控管102，與所述燃燒腔體2相連的激勵(lì)腔101上分別設(shè)有通入工作氣體的氣管108和與所述氣管108連接用于吸收微波并將工作氣體等離子化的天線107，所述天線107插入設(shè)在所述激勵(lì)腔101上的石英管噴嘴110內(nèi)，如圖3所示。
[0024]所述波導(dǎo)三銷釘104的作用是調(diào)節(jié)微波的負(fù)載阻抗Pt，控制微波反射功率，另一端的激勵(lì)腔101分別設(shè)有天線107、氣管108，其中氣管108通過氣管連接器109與天線107連接，所述天線107穿過激勵(lì)腔101并插入下方的石英管噴嘴110內(nèi)，在石英管噴嘴110下方還設(shè)有用于保護(hù)石英管噴嘴110的石英管保護(hù)器111。
[0025]該等離子體發(fā)生器I的工作原理是通過磁控管102發(fā)射微波，微波從激勵(lì)腔中101的波導(dǎo)器105中穿過進(jìn)入到天線107中，天線107尖端放電同時(shí)吸收微波將氣管108內(nèi)的氣體等離子化形成火炬通過石英管噴嘴110噴射出去，高溫火炬在燃燒腔體2內(nèi)與垃圾發(fā)生反應(yīng)將垃圾高溫裂解。
[0026]在所述燃燒腔體2上還設(shè)有用于將裂解后的產(chǎn)物吹入所述出料筒7的吹風(fēng)管8。
[0027]所述的燃燒腔體2上設(shè)有固態(tài)出料口 5以及與排氣管連接的連接口 6。廢物中的有機(jī)物裂解為固態(tài)碳和CO、H2、CH4等可燃性氣體，無機(jī)物裂解為玻璃態(tài)混合物質(zhì)，固態(tài)裂解產(chǎn)物經(jīng)固態(tài)出料口 5排出，氣態(tài)裂解產(chǎn)物通過管路導(dǎo)入至燃?xì)廨啓C(jī)或鍋爐，最終生成C02和水蒸氣等無害氣體，其產(chǎn)生的熱量用來發(fā)電或供熱，固態(tài)碳可用來作納米碳或活性炭，玻璃態(tài)混合物質(zhì)可提取出來做成水泥或純金屬物質(zhì)。
[0028]所述的激勵(lì)腔101、磁控管102、水負(fù)載103、波導(dǎo)三銷釘104、波導(dǎo)器105和環(huán)行器106通過螺栓分別固定連接。
[0029]本申請等離子體焚燒垃圾處理設(shè)備，功率從25kw到250kw不等，當(dāng)使用空氣作為工作氣體時(shí)，可連續(xù)工作時(shí)間達(dá)30小時(shí)，使用氮?dú)庾鳛楣ぷ鳉怏w，連續(xù)工作時(shí)間可達(dá)100小時(shí)以上，并且穩(wěn)定可靠，為電弧等離子發(fā)生器工業(yè)化應(yīng)用鋪平道路，
[0030]需要特別指出的是該設(shè)備為非轉(zhuǎn)移弧等離子體發(fā)生器，實(shí)用于任何形式的工業(yè)廢棄物，不管是固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)及是否屬于導(dǎo)電性質(zhì)的都能處理。其電源體積小，對電網(wǎng)干擾小，功率因數(shù)較高，在0.95左右，電源效率高，可到95%以上。
[0031]以上結(jié)合附圖實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員可根據(jù)上述說明對本發(fā)明做出種種變化例。因而，實(shí)施例中的某些細(xì)節(jié)不應(yīng)構(gòu)成對本發(fā)明的限定，本發(fā)明將以所附權(quán)利要求書界定的范圍作為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種等離子體焚燒垃圾處理設(shè)備，其特征在于:包括有能夠產(chǎn)生等離子體的等離子體發(fā)生器(I)，所述的等離子體發(fā)生器(I)連接有燃燒腔體(2)，所述燃燒腔體(2)連接有出料筒(7)，在所述燃燒腔體(2)上設(shè)有用于往所述燃燒腔體(2)吹入空氣的進(jìn)氣管(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體焚燒垃圾處理設(shè)備，其特征在于:所述的等離子體發(fā)生器(I)包括兩端的激勵(lì)腔(101)，其中一端的激勵(lì)腔(101)與所述燃燒腔體(2)相連，另一端的激勵(lì)腔(101)上分別連有用于發(fā)射微波的磁控管(102)和波導(dǎo)器(105)，所述波導(dǎo)器(105)的另一端連有用于定向等離子體的環(huán)行器(106)，所述環(huán)行器(106)呈T形，另外兩端分別固定連接有用于吸收反射的微波的水負(fù)載(103)和波導(dǎo)三銷釘(104)，與所述燃燒腔體(2)相連的激勵(lì)腔(101)上分別設(shè)有通入工作氣體的氣管(108)和與所述氣管(108)連接用于吸收微波并將工作氣體等離子化的天線(107)，所述天線(107)插入設(shè)在所述激勵(lì)腔(101)上的石英管噴嘴(110)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的等離子體焚燒垃圾處理設(shè)備，其特征在于:所述的出料筒(7)上設(shè)有固態(tài)出料口(5)以及與排氣管連接的連接口(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的等離子體焚燒垃圾處理設(shè)備，其特征在于:在所述燃燒腔體(2)上還設(shè)有用于將裂解后的產(chǎn)物吹入所述出料筒(7)的吹風(fēng)管(8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的等離子體焚燒垃圾處理設(shè)備，其特征在于:所述的激勵(lì)腔(101)、磁控管(102)、水負(fù)載(103)、波導(dǎo)三銷釘(104)、波導(dǎo)器(105)和環(huán)行器(106)通過螺栓分別固定連接。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種等離子體焚燒垃圾處理設(shè)備，其技術(shù)方案的要點(diǎn)是，包括有能夠產(chǎn)生等離子體的等離子體發(fā)生器，所述的等離子體發(fā)生器連接有燃燒腔體，所述燃燒腔體連接有出料筒，在所述燃燒腔體上設(shè)有用于往所述燃燒腔體吹入空氣的進(jìn)氣管。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，能夠?qū)虘B(tài)、液態(tài)、氣態(tài)垃圾進(jìn)行處理，在等離子體的抽吸效應(yīng)作用下，垃圾被等離子體的電弧柱高溫裂解，垃圾中的有機(jī)物裂解為固態(tài)碳和可燃性氣體，無機(jī)物裂解為玻璃態(tài)混合物質(zhì)，氣態(tài)裂解產(chǎn)物最終生成CO2和水蒸氣等無害氣體，其產(chǎn)生的熱量用來發(fā)電或供熱，固態(tài)碳可用作納米碳或活性炭，玻璃態(tài)混合物質(zhì)可提取出來做成水泥或純金屬物質(zhì)。
【IPC分類】F23G5-44, F23G5-027, F23G5-00
【公開號】CN104748122
【申請?zhí)枴緾N201510136018
【發(fā)明人】劉洪生
【申請人】廣東新優(yōu)威印刷裝備科技有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年3月26日