发明内容
[0005] 本发明的目的是提供一种适合处理化工有害气体或热解用途的等离子体装置，并使装置结构简单合理和效率高，以减少电能消耗。
[0006] 本发明的一种熔蚀式引弧的等离子体装置，包括前端头1、第一电极2、第二电极6、第三电极7和支持件8，其特征是前端头1和第一电极2为环形体结构，第一电极2以嵌入方式安装在前端头1之内，第一电极2的环内空间构成产物出口Ⅺ；前端头1通过围护体5连接到第二电极6的前端，围护体5的内空间构成等离子体发生室Ⅷ；第二电极6为环形体结构，第三电极7为圆盘体结构，第三电极7的圆盘体中心有贯通的圆孔，在第三电极7贯通的圆孔前端有凹槽7-1，第三电极7置于第二电极6的环形体之内，第二电极6和第三电极7安装在支持件8的前端，第二电极6的内壁与第三电极7的外壁之间空间构成电离气槽Ⅱ；支持件8的中心有轴向通孔，用穿心牵紧杆9和紧固螺母10把第三电极7与支持件8进行紧密连接。
[0007] 本发明中，第一电极2外壁与前端头1内壁之间的空间构成冷却水套Ⅹ，冷却水套Ⅹ有冷却剂进口Ⅸ接入和冷却剂出口Ⅰ接出；第二电极6的环形体中有环形气室Ⅶ，环形气室Ⅶ有介质输入接口Ⅲ接入，环形气室Ⅶ连通到电离气槽Ⅱ；支持件8为前端开口的槽体结构，支持件8的槽体内空间构成环形冷却腔Ⅵ，在第三电极7的内侧有冷却环槽7-2，冷却环槽7-2与环形冷却腔Ⅵ相通，环形冷却腔Ⅵ有冷却液进口Ⅴ接入和冷却液出口Ⅳ接出；在支持件8中心的轴向通孔中有密封槽8-1；穿心牵紧杆9为空心结构，穿心牵紧杆9的内空间构成熔丝过孔9-5，熔丝过孔9-5的后端构成熔丝安装口9-3，熔丝过孔9-5与第三电极7的凹槽7-1进行贯通相连。在具体实施时，支持件8前端的壁体上有用于产生旋转气流的切向气槽
8-3，使环形气室Ⅶ通过切向气槽8-3连通到电离气槽Ⅱ；在熔丝安装口9-3的壁体上有用于固定引弧熔丝的紧固螺栓11，引弧熔丝设置在穿心牵紧杆9内的熔丝过孔9-5中，引弧熔丝的后端被紧固螺栓11固定在熔丝安装口9-3中，引弧熔丝的前端从第三电极7的凹槽7-1中伸出，然后伸入到第一电极2的环内空间中；在穿心牵紧杆9的后部有第一电气接口12接入，第一电气接口12通过穿心牵紧杆9的金属杆体与第三电极7进行电气连接；在第二电极6的壁体上有第二电气接口14接入；在前端头1的壁体上有第三电气接口17接入，第三电气接口
17通过前端头1的金属材质与第一电极2进行电气连接。本发明所述的引弧熔丝为低熔点材料的线或丝，包括铝线、细铜线或锡铅合金材料的保险丝。
[0008] 在等离子体装置中，等离子体电弧在二个主电极之间产生，在二个主电极之间能维持等离子体电弧稳定运行的条件下，二个主电极之间的空间距离越大，等离子体电弧的行程越长，其电子相互碰撞的机会和次数就会更多，其能量就会越大，当用于处理工业有害气体时，有害气体受到高温高压等离子体冲击的强度会更大，其重新组合变为无害物质的效率会更高。本发明利用熔丝进行引弧，先使用引弧熔丝使二个主电极之间的引弧距离缩短，以降低引弧电压，然后引弧熔丝被熔蚀而缩短，使二个主电极之间产生高温等离子体电弧。本发明采取利用熔丝引弧的措施来使等离子体装置的二个主电极之间的空间距离得到延长，加大高温等离子体的能量，提高了效率和节省电能；本发明适合在不频繁起动的长期连续运行的设备上应用，省略了引弧电极的驱动装置，降低了制造成本，结构简单合理，操作简便，引弧熔丝极为廉价，其成本可以忽略，因此，本发明具有极高的性价比。所述的二个主电极为第一电极2和第三电极7。
[0009] 本发明在处理工业有害气体领域中应用或在固体废物处置领域中应用，为了进一步提高等离子体装置的效率，本发明在结构中设置第二电极6和第三电极7，把第二电极6和第三电极7进行嵌套设置，第三电极7置于第二电极6的环形体之内，使第二电极6的内壁与第三电极7的外壁之间的空间构成电离气槽Ⅱ。应用时，等离子体工作电源连接到第一电气接口12，然后通过穿心牵紧杆9连接到第三电极7和引弧熔丝；把高压电源连接到第二电气接口14；第三电气接口17为等离子体工作电源和高压电源的公共回路接口；所述的等离子体工作电源为180-600V电压的电源，其特点是低电压大电流，所述的高压电源为10000V以上的电源，其特点是高电压小电流。然后把工业有害气体或水蒸汽或其他气源的工作气通过介质输入接口Ⅲ输入到第二电极6壁体中的环形气室Ⅶ中，再由支持件8前端的切向气槽8-3进入第二电极6与第三电极7之间的电离气槽Ⅱ中，在电离气槽Ⅱ内形成旋转气流，便在电离气槽Ⅱ内形成气流隔离放电方式的电场，使工业有害气体或水蒸汽或其他气源的工作气被电离而增加活性，被电离活化的工业有害气体再在高温等离子体电弧的作用下，更容易及更彻底被处理成中性的无害物质，或被电离活化的水蒸汽更容易被分解而作为固体有机废物的气化剂应用。在具体工作时，引弧熔丝的头端伸入到第一电极2的环内空间中，
10000V以上的高压电源使第二电极6与第三电极7之间的电离气槽Ⅱ进行气流隔离方式的放电，同时使引弧熔丝的头端与第一电极2之间进行放电，在引弧熔丝4的头端与第一电极2之间形成初始电弧，然后引弧熔丝很快被熔蚀而缩短到第三电极7的凹槽7-1中，从而把电弧引到第三电极7上，使第一电极2与第三电极7之间形成高温等离子体电弧。
[0010] 本发明先使高压电源作用在第二电极6与第三电极7之间的电离气槽Ⅱ中，对工业有害气体或水蒸汽或其他气源的工作气进行电离和活化，然后通过引弧熔丝进行第一电极2与第三电极7之间的引弧，使之在第一电极2与第三电极7之间产生高温等离子体电弧，把工业有害气体或水蒸汽或其他气源的工作气进行目标处理，更容易得到目标产物。本发明采取熔蚀引弧的措施来使第一电极2与第三电极7之间的空间距离得到延长，加大高温等离子体电弧的能量，提高了效率和节省电能。其中，产生高温等离子体电弧的电能由等离子体工作电源提供。
[0011] 等离子体装置运行时，产生高温等离子体电弧的弧根在第三电极7的外端面上，为了避免引弧电极被烧结在第三电极7上而使更换引弧熔丝时带来困难，本发明在第三电极7的体中设置凹槽7-1，使引弧作用完成后的引弧熔丝头部与第三电极7壁体之间具有一定的空间距离。
[0012] 本发明的有益效果是：适合在处理工业有害气体领域中应用或在固体废物处置领域中应用，先使处理介质进行电离活化，再把处理介质在高温等离子体电弧的作用下进行处理，更容易得到目标产物。采取熔蚀引弧的措施来使等离子体装置的二个主电极之间的空间距离得到延长，加大高温等离子体电弧的能量，提高了效率和节省电能。本发明省略了引弧电极的驱动装置，降低了制造成本，结构简单合理和操作简便。
