本發(fā)明屬于等離子尾氣冷卻，尤其涉及水幕導(dǎo)引成形與動(dòng)能蜂窩耗散協(xié)同的等離子尾氣冷卻系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、傳統(tǒng)等離子尾氣冷卻系統(tǒng)存在水幕易受高溫汽化、氣流擾動(dòng)失穩(wěn)，以及火焰沖擊破壞冷卻結(jié)構(gòu)的問題，使水幕與等離子尾氣難以實(shí)現(xiàn)較為充分的接觸，接觸熱效率降低，并且缺乏火焰阻擋與動(dòng)能耗散模塊，火焰的尾焰會(huì)進(jìn)入冷卻腔，進(jìn)而破壞水幕的完整性，無法兼顧熱交換效率與抗沖擊穩(wěn)定性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供水幕導(dǎo)引成形與動(dòng)能蜂窩耗散協(xié)同的等離子尾氣冷卻系統(tǒng)，通過水幕提供冷卻介質(zhì)，蜂窩板降低火焰沖擊，兩者共同形成熱屏障與動(dòng)能耗散的雙重防護(hù)，保證等離子尾氣冷卻的穩(wěn)定性并提高效率。
2、技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的水幕導(dǎo)引成形與動(dòng)能蜂窩耗散協(xié)同的等離子尾氣冷卻系統(tǒng)，包括冷卻腔，冷卻腔頂部設(shè)置有從外到內(nèi)同軸的布水環(huán)、布?xì)猸h(huán)和阻擋泄力蜂窩板，冷卻腔底部設(shè)置有收水環(huán)；從所述布水環(huán)的布水口至收水環(huán)的收水口設(shè)置有導(dǎo)水桿，通過該導(dǎo)水桿引導(dǎo)冷卻水形成水柱，若干周向排列的水柱構(gòu)成環(huán)形陣列水幕；經(jīng)等離子火焰處理的尾氣通過所述布?xì)猸h(huán)布?xì)庥诶鋮s腔內(nèi)；所述阻擋泄力蜂窩板阻擋等離子火焰進(jìn)入冷卻腔，并通過均布的蜂窩孔分割和容納尾焰以對(duì)等離子火焰進(jìn)行泄力。
3、進(jìn)一步地，所述導(dǎo)水桿的直徑小于布水口和收水口的內(nèi)徑，所述導(dǎo)水桿的上端同軸伸入布水口內(nèi)與布水環(huán)相連，所述導(dǎo)水桿的下端同軸伸入收水口內(nèi)與收水環(huán)相連。
4、進(jìn)一步地，包括布水動(dòng)力源和收水動(dòng)力源；所述布水動(dòng)力源與布水環(huán)的供水管對(duì)接，提供給布水口的布水動(dòng)力；所述收水動(dòng)力源與收水環(huán)的回水管對(duì)接，提供給收水口的收水動(dòng)力；布水動(dòng)力與收水動(dòng)力形成對(duì)所述水柱的同向雙動(dòng)力組合，以增強(qiáng)所述水柱沿導(dǎo)水桿持續(xù)流動(dòng)的形態(tài)穩(wěn)定性。
5、進(jìn)一步地，所述布?xì)猸h(huán)的頂部設(shè)置有進(jìn)氣口，底部設(shè)置有布?xì)饪?，所述進(jìn)氣口朝上，所述布?xì)饪拙鶆蚍植肌?/p>
6、進(jìn)一步地，所述阻擋泄力蜂窩板的內(nèi)底部設(shè)置有底腔，所述底腔位于蜂窩孔下方，且各所述蜂窩孔均導(dǎo)通底腔；所述阻擋泄力蜂窩板的內(nèi)側(cè)部設(shè)置有環(huán)腔，所述環(huán)腔環(huán)繞并連通底腔；所述阻擋泄力蜂窩板的上板面設(shè)置有環(huán)形導(dǎo)流通道，所述環(huán)形導(dǎo)流通道的初始端口連通所述環(huán)腔，所述環(huán)形導(dǎo)流通道向外弧形彎折至使其末端口向下朝向所述布?xì)猸h(huán)的進(jìn)氣口；所述等離子火焰的尾焰噴向阻擋泄力蜂窩板的上板面時(shí)通過蜂窩孔分割而分散進(jìn)入各蜂窩孔，實(shí)現(xiàn)對(duì)等離子火焰的泄力，所述底腔通過底壁阻擋火焰進(jìn)入所述冷卻腔，等離子火焰中攜帶的尾氣依次通過蜂窩孔、底腔、環(huán)腔、環(huán)形導(dǎo)流通道噴向進(jìn)氣口進(jìn)入所述布?xì)猸h(huán)內(nèi)。
7、進(jìn)一步地，所述底腔的底壁從中心至邊緣的高度逐漸降低，形成具有斜坡的坡面，從蜂窩孔進(jìn)入底腔并攜帶尾氣的火焰沿著所述坡面導(dǎo)流至向環(huán)腔所在的邊緣位置擴(kuò)散，以促進(jìn)進(jìn)入阻擋泄力蜂窩板內(nèi)的尾氣排出。
8、進(jìn)一步地，所述底腔的內(nèi)邊緣做弧度加工處理，形成弧度面，所述坡面的矮端與弧度面的下端銜接，所述坡面的高端與環(huán)腔相切，以承接沿坡面導(dǎo)流的火焰攜帶尾氣改向進(jìn)入所述環(huán)腔內(nèi)。
9、進(jìn)一步地，所述蜂窩孔的截面形狀呈多邊形，且蜂窩孔的入口至出口的延伸形狀為逐漸擴(kuò)大狀。
10、進(jìn)一步地，所述阻擋泄力蜂窩板的外周設(shè)置有貫穿環(huán)腔的橫向緊固件；所述布?xì)猸h(huán)上連接有伸向布水環(huán)的搭接板，所述布?xì)猸h(huán)的內(nèi)圈設(shè)置有支撐阻擋泄力蜂窩板的支撐板；所述導(dǎo)水桿與布水環(huán)之間、導(dǎo)水桿與收水環(huán)之間、搭接板與布水環(huán)之間以及阻擋泄力蜂窩板與支撐板之間分別通過豎向緊固件相連。
11、進(jìn)一步地，所述冷卻腔的頂部設(shè)置有上接口，所述上接口、布水環(huán)與冷卻腔依次相連，所述上接口對(duì)接等離子尾氣處理設(shè)備的燃燒腔；
12、所述冷卻腔的底部設(shè)置有下接口，所述收水環(huán)、下接口與冷卻腔依次相連，所述下接口對(duì)接粉塵收集水槽。
13、有益效果：本發(fā)明的導(dǎo)水桿通過布水口與收水口的同軸連接，將水流約束成柱狀，周向排列形成環(huán)形陣列水幕，環(huán)形水幕覆蓋冷卻腔，通過水與尾氣的直接接觸實(shí)現(xiàn)高效熱交換，蜂窩孔通過均布結(jié)構(gòu)分割等離子火焰，降低火焰動(dòng)能，底腔阻擋火焰進(jìn)入冷卻腔，蜂窩孔內(nèi)壁與火焰接觸面積增大，加速能量耗散，同時(shí)底腔物理隔絕火焰，實(shí)現(xiàn)通過水幕提供冷卻介質(zhì)，蜂窩板降低火焰沖擊，兩者共同形成熱屏障與動(dòng)能耗散的雙重防護(hù)的目的，保證等離子尾氣冷卻的穩(wěn)定性并提高效率。
1.水幕導(dǎo)引成形與動(dòng)能蜂窩耗散協(xié)同的等離子尾氣冷卻系統(tǒng)，包括冷卻腔(1)，冷卻腔(1)頂部設(shè)置有從外到內(nèi)同軸的布水環(huán)(2)、布?xì)猸h(huán)(3)和阻擋泄力蜂窩板(4)，冷卻腔(1)底部設(shè)置有收水環(huán)(7)；其特征在于：從所述布水環(huán)(2)的布水口(20)至收水環(huán)(7)的收水口(70)設(shè)置有導(dǎo)水桿(5)，通過該導(dǎo)水桿(5)引導(dǎo)冷卻水形成水柱，若干周向排列的水柱構(gòu)成環(huán)形陣列水幕；經(jīng)等離子火焰處理的尾氣通過所述布?xì)猸h(huán)(3)布?xì)庥诶鋮s腔(1)內(nèi)；所述阻擋泄力蜂窩板(4)阻擋等離子火焰進(jìn)入冷卻腔(1)，并通過均布的蜂窩孔(40)分割和容納尾焰以對(duì)等離子火焰進(jìn)行泄力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水幕導(dǎo)引成形與動(dòng)能蜂窩耗散協(xié)同的等離子尾氣冷卻系統(tǒng)，其特征在于：所述導(dǎo)水桿(5)的直徑小于布水口(20)和收水口(70)的內(nèi)徑，所述導(dǎo)水桿(5)的上端同軸伸入布水口(20)內(nèi)與布水環(huán)(2)相連，所述導(dǎo)水桿(5)的下端同軸伸入收水口(70)內(nèi)與收水環(huán)(7)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水幕導(dǎo)引成形與動(dòng)能蜂窩耗散協(xié)同的等離子尾氣冷卻系統(tǒng)，其特征在于：包括布水動(dòng)力源(2a)和收水動(dòng)力源(7a)；所述布水動(dòng)力源(2a)與布水環(huán)(2)的供水管(21)對(duì)接，提供給布水口(20)的布水動(dòng)力；所述收水動(dòng)力源(7a)與收水環(huán)(7)的回水管(71)對(duì)接，提供給收水口(70)的收水動(dòng)力；布水動(dòng)力與收水動(dòng)力形成對(duì)所述水柱的同向雙動(dòng)力組合，以增強(qiáng)所述水柱沿導(dǎo)水桿(5)持續(xù)流動(dòng)的形態(tài)穩(wěn)定性。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水幕導(dǎo)引成形與動(dòng)能蜂窩耗散協(xié)同的等離子尾氣冷卻系統(tǒng)，其特征在于：所述布?xì)猸h(huán)(3)的頂部設(shè)置有進(jìn)氣口(30)，底部設(shè)置有布?xì)饪?31)，所述進(jìn)氣口(30)朝上，所述布?xì)饪?31)均勻分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水幕導(dǎo)引成形與動(dòng)能蜂窩耗散協(xié)同的等離子尾氣冷卻系統(tǒng)，其特征在于：所述阻擋泄力蜂窩板(4)的內(nèi)底部設(shè)置有底腔(41)，所述底腔(41)位于蜂窩孔(40)下方，且各所述蜂窩孔(40)均導(dǎo)通底腔(41)；所述阻擋泄力蜂窩板(4)的內(nèi)側(cè)部設(shè)置有環(huán)腔(42)，所述環(huán)腔(42)環(huán)繞并連通底腔(41)；所述阻擋泄力蜂窩板(4)的上板面設(shè)置有環(huán)形導(dǎo)流通道(43)，所述環(huán)形導(dǎo)流通道(43)的初始端口連通所述環(huán)腔(42)，所述環(huán)形導(dǎo)流通道(43)向外弧形彎折至使其末端口向下朝向所述布?xì)猸h(huán)(3)的進(jìn)氣口(30)；所述等離子火焰的尾焰噴向阻擋泄力蜂窩板(4)的上板面時(shí)通過蜂窩孔(40)分割而分散進(jìn)入各蜂窩孔(40)，實(shí)現(xiàn)對(duì)等離子火焰的泄力，所述底腔(41)通過底壁阻擋火焰進(jìn)入所述冷卻腔(1)，等離子火焰中攜帶的尾氣依次通過蜂窩孔(40)、底腔(41)、環(huán)腔(42)、環(huán)形導(dǎo)流通道(43)噴向進(jìn)氣口(30)進(jìn)入所述布?xì)猸h(huán)(3)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水幕導(dǎo)引成形與動(dòng)能蜂窩耗散協(xié)同的等離子尾氣冷卻系統(tǒng)，其特征在于：所述底腔(41)的底壁從中心至邊緣的高度逐漸降低，形成具有斜坡的坡面(410)，從蜂窩孔(40)進(jìn)入底腔(41)并攜帶尾氣的火焰沿著所述坡面(410)導(dǎo)流至向環(huán)腔(42)所在的邊緣位置擴(kuò)散，以促進(jìn)進(jìn)入阻擋泄力蜂窩板(4)內(nèi)的尾氣排出。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水幕導(dǎo)引成形與動(dòng)能蜂窩耗散協(xié)同的等離子尾氣冷卻系統(tǒng)，其特征在于：所述底腔(41)的內(nèi)邊緣做弧度加工處理，形成弧度面(411)，所述坡面(410)的矮端與弧度面(411)的下端銜接，所述坡面(410)的高端與環(huán)腔(42)相切，以承接沿坡面(410)導(dǎo)流的火焰攜帶尾氣改向進(jìn)入所述環(huán)腔(42)內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水幕導(dǎo)引成形與動(dòng)能蜂窩耗散協(xié)同的等離子尾氣冷卻系統(tǒng)，其特征在于：所述蜂窩孔(40)的截面形狀呈多邊形，且蜂窩孔(40)的入口至出口的延伸形狀為逐漸擴(kuò)大狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求2～8任一項(xiàng)所述的水幕導(dǎo)引成形與動(dòng)能蜂窩耗散協(xié)同的等離子尾氣冷卻系統(tǒng)，其特征在于：所述阻擋泄力蜂窩板(4)的外周設(shè)置有貫穿環(huán)腔(42)的橫向緊固件(6)；所述布?xì)猸h(huán)(3)上連接有伸向布水環(huán)(2)的搭接板(12)，所述布?xì)猸h(huán)(3)的內(nèi)圈設(shè)置有支撐阻擋泄力蜂窩板(4)的支撐板(8)；所述導(dǎo)水桿(5)與布水環(huán)(2)之間、導(dǎo)水桿(5)與收水環(huán)(7)之間、搭接板(12)與布水環(huán)(2)之間以及阻擋泄力蜂窩板(4)與支撐板(8)之間分別通過豎向緊固件(9)相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～8任一項(xiàng)所述的水幕導(dǎo)引成形與動(dòng)能蜂窩耗散協(xié)同的等離子尾氣冷卻系統(tǒng)，其特征在于：所述冷卻腔(1)的頂部設(shè)置有上接口(10)，所述上接口(10)、布水環(huán)(2)與冷卻腔(1)依次相連，所述上接口(10)對(duì)接等離子尾氣處理設(shè)備的燃燒腔；