УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАЗОПЛАМЕННОЙ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАЗОПЛАМЕННОЙ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ


RU (11) 2118239 (13) C1

(51) 6 B23K5/00, C25B1/04 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.12.2008 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 97118249/02 
(22) Дата подачи заявки: 1997.11.05 
(45) Опубликовано: 1998.08.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2073594 C1, 20.02.97. RU 2042482 C1, 1995. RU 2056983 C1, 1996. SU 1838058 A, 1991. 
(71) Заявитель(и): Давыдова Татьяна Ивановна 
(72) Автор(ы): Давыдова Т.И.; Давыдов О.В. 
(73) Патентообладатель(и): Давыдова Татьяна Ивановна; Закрытое акционерное общество Научно-производственная фирма "Губерния"; Клемин Александр Иванович 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАЗОПЛАМЕННОЙ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ 

Устройство может найти применение для газовой сварки, пайки, резки и т. д. материалов газовой смесью, получаемой при электролизе воды. Устройство содержит источник питания, узел подготовки газовой смеси, горелку и по крайней мере два пакета. Каждый пакет состоит из биполярного электролизера и гидрозатвора, выполненных из вертикальных пластин с отверстиями для газа и жидкости и упругих прокладок между ними, а также диэлектрического фланца с отверстием для газа, расположенного между электролизером и гидрозатвором. Пакеты имеют общий вход по воде и общий выход по газу. Кроме того, по крайней мере в один диэлектрический фланец вмонтирован электрод, один конец которого включен в цепь управления источника питания и/или цепь сигнализации, а другой соединен с каналом, выполненным в диэлектрическом фланце на минимально допустимом уровне электролита. Также может быть вмонтирован и второй электрод, один конец которого включен в цепь управления источника питания и/или цепь сигнализации, а другой соединен с каналом, выполненным в даэлектрическом фланце на максимально допустимом уровне электролита. Такая конструкция устройства позволяет повысить надежность и безопасность при эксплуатации. 1 н. и 2 з.п.ф-лы, 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к газопламенной обработке материалов, а именно к устройствам для газовой сварки, пайки, резки и т.д. материалов газовой смесью, получаемой при электролизе воды.

Известно устройство для газопламенной обработки материалов [1], состоящее из электролизера, напорной емкости и осушителя, выполненного в виде камеры и установленного на напорной емкости, соединенного с ней дросселирующим отверстием или клапаном и обратным клапаном сброса конденсата. Недостатком известного устройства является недостаточная надежность водяного затвора.

Известен также электролизно-водный сварочный аппарат [2], состоящий из блока питания, двух биполярных электролизеров, каждый из которых связан с напорной емкостью, на которой смонтированы каплеотделители, а также огнепреградителей и узла подготовки газовой смеси (бензобака). Корпуса электролизеров установлены под углом к горизонтали. Недостатками данного устройства являются сложность конструкции и невысокая надежность при эксплуатации вследствие наличия разветвленной системы газопровода.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для газопламенной обработки материалов [3], принятое за прототип, содержащее последовательно соединенные средством для выхода газа биполярный электролизер, влагоотделитель и гидрозатвор, а также газосмеситель и горелку. Электролизер, влагоотделитель и гидрозатвор выполнены из вертикальных пластин и упругих прокладок между ними, собраны в единичный пакет и размещены в общем корпусе с предварительным сжатием упругих прокладок, в электролизер с влагоотделителем и влагоотделитель с гидрозатвором соединены газоотводящими отверстиями. Для автоматизации контроля уровня электролита в одну из ячеек электролизера вставлена токонепроницаемая перегородка с окном для газа и жидкости. Недостатком известного устройства является низкая электробезопасность, т.к. из-за большого количества электролитических ячеек электролизера, соединенных последовательно, создается большой перепад давления между крайними ячейками, в результате чего часть электролита может быть вытеснена во влагоотделитель и далее в гидрозатвор, газопровод и горелку, что снижает электробезопасность и эксплуатационную надежность устройства. Влагоотделитель, расположенный между электролизером и гидрозатвором, не исключает попадания в газоотводящий тракт капель влаги, увлекаемых за собой газом из гидрозатвора. Кроме того, ячейка, в которую вставлена токонепроницаемая перегородка для контроля уровня электролита в электролизере, обладает большим омическим сопротивлением, чем остальные, в ней будет рассеиваться большая мощность, что приведет к локальному перегреву устройства, что также снижает его надежность.

Целью предлагаемого устройства является повышение надежности и безопасности при эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для газопламенной обработки материалов, содержащее источник питания, последовательно соединенные и собранные в единый пакет биполярный электролизер и гидрозатвор, выполненные из вертикальных пластин с отверстиями для газа и воды и упругих прокладок между ними, а также узел для подготовки газовой смеси и горелку, содержит по крайней мере два пакета, имеющих общий вход по воде и общий выход по газу, в каждом из которых между электролизером и гидрозатвором расположен диэлектрический фланец с отверстием для газа. По крайней мере в один диэлектрический фланец вмонтирован электрод, один конец которого включен в цепь управления источника питания и/или цепь сигнализации, а другой соединен с каналом, выполненным в диэлектрическом фланце на минимально допустимом уровне электролита. Кроме того, по крайней мере, в один диэлектрический фланец может быть вмонтирован второй электрод, один конец которого включен в цепь управления источника питания и/или цепь сигнализации, а другой соединен с каналом, выполненным в диэлектрическом фланце на максимально допустимом уровне электролита.

Сущность предлагаемого устройства заключается в том, что при неизменной производительности всего устройства в целом уменьшается производительность газа в одном пакете, уменьшаются перепад давления между крайними ячейками пакета и количество газа, проходящего через гидрозатвор. Это повышает надежность и безопасность эксплуатации, т.к. снижается вероятность попадания электролита в газоотводящий тракт. Диэлектрический фланец между электролизером и гидрозатвором обеспечивает электроизоляцию между электролитическими ячейками и остальными узлами устройства.

Многокамерный гидрозатвор (как правило достаточно три камеры), в котором все ячейки сообщаются между собой по воде и, кроме первой, по газу, защищает устройство не только от обратного удара пламени, но и от попадания влаги в газоотводящий тракт, т.е. основная часть газа проходит через вторую камеру и освобождается от капель влаги в третьей камере.

Электроды для контроля уровня электролита, вмонтированные в диэлектрический фланец, включены в цепи управления и/или сигнализации, и при снижении, например, уровня электролита ниже допустимого происходит коммутация в слаботочных цепях, а не в силовых, как в прототипе, что увеличивает безопасность эксплуатации устройства.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диэлектрический фланец с вмонтированным в него электродом.

Устройство содержит два пакета. Каждый пакет состоит из ряда электролитических ячеек 1, многокамерного гидрозатвора 2, расположенного между ними диэлектрического фланца 3 с отверстием для прохода газа 4, источника питания 5. Все электролитические ячейки устройства электрически включены последовательно посредством общего для обоих пакетов электрода 6. Пакеты расположены между двумя стяжными фланцами 7 и 8, один из которых снабжен штуцером 9 для подвода воды, а другой - средством для отвода газа 10. Во фланец 3 вмонтирован электрод 11, включенный в цепь управления и/или сигнализации источника питания 5. Для контакта с электролитом во фланце 3 выполнен канал 12 на максимально или минимально допустимом уровне электролита. Второй электрод, газоотводящей тракт, узлы для подготовки газовой смеси и горелка не изображены. Пакеты электрически могут быть соединены и параллельно в случае низковольтного источника питания.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. При подключении последовательно соединенных электролитических ячеек 1 к источнику выпрямленного напряжения в них в процессе электролиза воды вырабатывается водородно-кислородная газовая смесь, которая создает в электролизере давление. Под воздействием этого давления газ через газоотводящие отверстия 4 во фланцах 3 поступает в первую камеру гидрозатвора 2, вытесняя оттуда воду. Все камеры гидрозатвора сообщаются через отверстия в нижней части пластин, а вторая и третья камеры - еще и через отверстия в верхней части. Газ, барботируя через воду во второй камере, поступает в третью, освобождается там от капель воды, унесенных газом из второй камеры, и через средство для выхода газа 10, расположенное во фланце 8, поступает в газоотводящий тракт и через узел подготовки газовой смеси к горелке. Источник питания может быть выполнен, например, на базе тиристорного выпрямителя, в котором тиристоры управляются от анодного напряжения. При снижении уровня электролита ниже допустимого цепь управления выпрямителем, в которую включен электрод 11, размыкается, и выработка газа прекращается. При повышении уровня электролита выше допустимого при помощи электрода, расположенного на этом уровне, управляющие электроды тиристоров могут быть замкнуты на катод, и выработка газа также прекращается, при этом исключается попадание электролита из электролизера в гидрозатвор, а оттуда - в газоотводящий тракт.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет повысить надежность и безопасность работы устройства для газопламенной обработки материалов.

Источники информации

1. Патент РФ N 1838058, МКИ B 23 K 5/00, 1991.

2. Патент РФ N 2056983, МКИ B 23 K 5/00, 1994.

3. Патент РФ N 2073594, МКИ B 23 K 5/00, 10.11.94 (прототип). 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



\ \ \ 1 1. Устройство для газопламенной обработки материалов, содержащее источник питания, последовательно соединенные и собранные в единый пакет биполярный электролизер и гидрозатвор, выполненные из вертикальных пластин с отверстиями для газа и жидкости и упругих прокладок между ними, а также узел для подготовки газовой смеси и горелку, отличающееся тем, что устройство содержит по крайней мере два пакета, имеющих общий вход по воде и общий выход по газу, в каждом из которых между электролизером и гидрозатвором расположен диэлектрический фланец с отверстием для газа. \\\2 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что по крайней мере в один диэлектрический фланец вмонтирован электрод, один конец которого включен в цепь управления источника питания и/или цепь сигнализации, а другой соединен с каналом, выполненным в диэлектрическом фланце на минимально допустимом уровне электролита. \\\2 3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что по крайней мере в один диэлектрический фланец вмонтирован электрод, один конец которого включен в цепь управления источника питания и/или цепь сигнализации, а другой соединен с каналом, выполненным в диэлектрическом фланце на максимально допустимом уровне электролита.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Технология сварки и сварочное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+сварка -металлов".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сварка" будут найдены слова "газасварка", "электросварка" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("сварка!").



Рейтинг@Mail.ru