CN111207395A - 一种空气助燃系统 - Google Patents

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Abstract

一种空气助燃系统,它涉及能源及材料加工领域，它由空气压缩机、空气过滤器、空气干燥器、燃气罐、安全防护装置、射吸泵式混合室、焊炬组成，空气压缩机与空气过滤器连接，空气过滤器与空气干燥器连接，空气干燥器与安全防护装置连接，燃气罐与安全防护装置连接，安全防护装置与射吸泵式混合室连接，射吸泵式混合室与焊嘴连接；本发明有益效果为：该系统采用包括PLC、微电脑、上位机等方式实现电气控制，也可采用手工操作，且工艺参数不容易受到外界影响，同时取消了作为助燃气体的氧气管路，提升了生产现场的安全性，采用新型焊嘴在加大了火焰的有效加热范围的同时，减少了焊嘴周围空气混入火焰后影响焊接火焰的稳定性。

Description

一种空气助燃系统
技术领域
本发明涉及能源及材料加工领域，具体涉及一种空气助燃系统。
背景技术
现有技术普遍采用压缩的氧气与燃气配合实现火焰焊接，中国专利CN101482269层公开一种空气助燃系统发明专利，它用空气代替氧气配合燃气实现焊接，它由水切割原理应用到供热及加热技术，直接将空气压缩机的空气箭管道置于火焰外焰，直接增强火力，造成使用过程中系统部件工艺参数容易受到外界影响，且火焰稳定性差，焊接效果较差，因此发展受限。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中存在系统部件工艺参数容易受到外界影响，且火焰稳定性差，焊接效果较差等问题，提供一种空气助燃系统。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：它由空气压缩机、空气过滤器、空气干燥器、燃气罐、安全防护装置、射吸泵式混合室、焊炬组成，空气压缩机与空气过滤器连接，空气过滤器与空气干燥器连接，空气干燥器与安全防护装置连接，燃气罐与安全防护装置连接，安全防护装置与射吸泵式混合室连接，射吸泵式混合室与焊嘴连接，所述焊炬包含了喷嘴外套、喷嘴内腔、侧喷射口、主喷射口，喷嘴外套设置在主喷射口的外围，在主喷射口与喷嘴外套之间设有喷嘴内腔，侧喷射口贯穿喷嘴内腔与主喷射口的连通。
进一步的，所述空气干燥器与安全防护装置之间设有压力流量检测器。实时监控压缩空气的流量和压力，以保证系统的压力稳定，能将压缩空气稳定的供给燃烧系统。
进一步的，所述燃气罐与安全防护装置之间设有燃气流量检测器。实时监控燃气的流量和压力，使得燃气输出在可控范围内。
进一步的，所述该系统的使用方法及步骤如下：
步骤一：利用空气压缩机将空气进行压缩后，将压缩后的空气送入空气过滤器进行过滤净化处理；
步骤二：将过滤后的压缩空气在导入空气干燥器中进行做干燥降温处理，使混合气体的温度等参数始终保持恒定，充分保证了混合器物理化学性能的一致性；
步骤三：将经过预先净化和恒温处理的高速压缩空气，通过射吸式混合泵吸入燃气并混合送至射吸泵式混合室，射吸泵工作时，高压空气由射吸泵喷嘴高速射出，连续带走了吸入室的气体，在吸入室内形成低压区，被抽升的燃气在气压作用下进入吸入室内，两股流体在喉管中进行能量的传递和交换，工作流体的速度降低，被吸入流体的速度增加，直到喉管出口，使两者的流速和压力趋于一致。
步骤四：进入射吸泵式混合室后的混合气体，经扩散管使部分动能转化为压力能后，经由管道输送到焊炬的喷嘴，在喷嘴处混合燃烧。
本发明的工作原理：该系统采用包括PLC，微电脑，上位机等方式实现电气控制，也可采用手工操作，执行开闭开关阀和流量控制阀的动作，将压缩空气，代替氧气，压缩空气需要采用预先的干燥和除杂质过滤处理，压缩空气在做干燥处理的同时，通过降温处理，使混合气体的温度等参数始终保持恒定，对于空气和燃气的混合室采用了基于流体力学专门设计的射流泵式混合室，射流泵工作时，高压空气由射流泵喷嘴高速射出，连续带走了吸入室的气体，在吸入室内形成低压区，被抽升的燃气在气压作用下进入吸入室内，两股流体在喉管中进行能量的传递和交换，工作流体的速度降低，被吸入流体的速度增加，直到喉管出口，使两者的流速和压力趋于一致，然后经扩散管使部分动能转化为压力能后，经由管道输送到焊炬的喷嘴，在喷嘴处混合燃烧，为了提高系统的安全性和气体的可操控性，对系统增加了包括压力调整模块、流量调整模块、保护模块、灭火模块等四个模块，灭火模块是为了防止灭火时产生回火，主动用压缩空气等非可燃性气体或惰性气体将管道内的可燃混合气体快速排出系统。采用了专门设计的焊嘴提高燃烧的效果，使混合后的燃气能在焊嘴内部高速流动，在流经主喷口直径变径处，高速气流从侧面的4个开孔中快速分流，并从内套与外套之间的缝隙中高速喷出，从而产生了中间为主焊接主火焰，周围是一圈辅助火焰的效果。在加大了火焰的有效加热范围的同时，减少了焊嘴周围空气混入火焰后影响焊接火焰的稳定性。
采用上述技术方案后，本发明有益效果为：该系统采用包括PLC、微电脑、上位机等方式实现电气控制，也可采用手工操作，且工艺参数不容易受到外界影响，同时取消了作为助燃气体的氧气管路，提升了生产现场的安全性，采用新型焊嘴在加大了火焰的有效加热范围的同时，减少了焊嘴周围空气混入火焰后影响焊接火焰的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的系统原理图；
图2是本发明结构示意图；
图3是本发明中焊嘴的结构主视图；
图4是对应图3的A-A剖视图。
附图标记说明：空气压缩机1、空气过滤器2、空气干燥器3、燃气罐4、安全防护装置5、射吸泵式混合室6、焊炬7、压力流量检测器31、燃气流量检测器41。
具体实施方式
参看图1-4所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它由空气压缩机、空气过滤器、空气干燥器、燃气罐、安全防护装置、射吸泵式混合室、焊炬组成，空气压缩机与空气过滤器连接，空气过滤器与空气干燥器连接，空气干燥器与安全防护装置连接，燃气罐与安全防护装置连接，安全防护装置与射吸泵式混合室连接，射吸泵式混合室与焊嘴连接，所述焊炬包含了喷嘴外套、喷嘴内腔、侧喷射口、主喷射口，喷嘴外套设置在主喷射口的外围，在主喷射口与喷嘴外套之间设有喷嘴内腔，侧喷射口贯穿喷嘴内腔与主喷射口的连通。
进一步的，所述空气干燥器与安全防护装置之间设有压力流量检测器。实时监控压缩空气的流量和压力，以保证系统的压力稳定，能将压缩空气稳定的供给燃烧系统。
进一步的，所述燃气罐与安全防护装置之间设有燃气流量检测器。实时监控燃气的流量和压力，使得燃气输出在可控范围内。
进一步的，所述该系统的使用方法及步骤如下：
步骤一：利用空气压缩机将空气进行压缩后，将压缩后的空气送入空气过滤器进行过滤净化处理；
步骤二：将过滤后的压缩空气在导入空气干燥器中进行做干燥降温处理，使混合气体的温度等参数始终保持恒定，充分保证了混合器物理化学性能的一致性；
步骤三：将经过预先净化和恒温处理的高速压缩空气，通过射吸式混合泵吸入燃气并混合送至射吸泵式混合室，射吸泵工作时，高压空气由射吸泵喷嘴高速射出，连续带走了吸入室的气体，在吸入室内形成低压区，被抽升的燃气在气压作用下进入吸入室内，两股流体在喉管中进行能量的传递和交换，工作流体的速度降低，被吸入流体的速度增加，直到喉管出口，使两者的流速和压力趋于一致。
步骤四：进入射吸泵式混合室后的混合气体，经扩散管使部分动能转化为压力能后，经由管道输送到焊炬的喷嘴，在喷嘴处混合燃烧。
本发明的工作原理：该系统采用包括PLC，微电脑，上位机等方式实现电气控制，也可采用手工操作，执行开闭开关阀和流量控制阀的动作，将压缩空气，代替氧气，压缩空气需要采用预先的干燥和除杂质过滤处理，压缩空气在做干燥处理的同时，通过降温处理，使混合气体的温度等参数始终保持恒定，对于空气和燃气的混合室采用了基于流体力学专门设计的射流泵式混合室，射流泵工作时，高压空气由射流泵喷嘴高速射出，连续带走了吸入室的气体，在吸入室内形成低压区，被抽升的燃气在气压作用下进入吸入室内，两股流体在喉管中进行能量的传递和交换，工作流体的速度降低，被吸入流体的速度增加，直到喉管出口，使两者的流速和压力趋于一致，然后经扩散管使部分动能转化为压力能后，经由管道输送到焊炬的喷嘴，在喷嘴处混合燃烧，为了提高系统的安全性和气体的可操控性，对系统增加了包括压力调整模块、流量调整模块、保护模块、灭火模块等四个模块，灭火模块是为了防止灭火时产生回火，主动用压缩空气等非可燃性气体或惰性气体将管道内的可燃混合气体快速排出系统。采用了专门设计的焊嘴提高燃烧的效果，使混合后的燃气能在焊嘴内部高速流动，在流经主喷口直径变径处，高速气流从侧面的个开孔中快速分流，并从内套与外套之间的缝隙中高速喷出，从而产生了中间为主焊接主火焰，周围是一圈辅助火焰的效果。在加大了火焰的有效加热范围的同时，减少了焊嘴周围空气混入火焰后影响焊接火焰的稳定性。
采用上述技术方案后，本发明有益效果为：该系统采用包括PLC、微电脑、上位机等方式实现电气控制，也可采用手工操作，且工艺参数不容易受到外界影响，同时取消了作为助燃气体的氧气管路，提升了生产现场的安全性，采用新型焊嘴在加大了火焰的有效加热范围的同时，减少了焊嘴周围空气混入火焰后影响焊接火焰的稳定性。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种空气助燃系统，其特征在于：它由空气压缩机(1)、空气过滤器(2)、空气干燥器(3)、燃气罐(4)、安全防护装置(5)、射吸泵式混合室(6)、焊炬(7)组成，空气压缩机(1)与空气过滤器(2)连接，空气过滤器(2)与空气干燥器(3)连接，空气干燥器(3)与安全防护装置(5)连接，燃气罐(4)与安全防护装置(5)连接，安全防护装置(5)与射吸泵式混合室(6)连接，射吸泵式混合室(6)与焊嘴(7)连接，所述焊炬(7)包含了喷嘴外套(71)、喷嘴内腔(72)、侧喷射口(73)、主喷射口(74)，喷嘴外套(71)设置在主喷射口(74)的外围，在主喷射口(74)与喷嘴外套(71)之间设有喷嘴内腔(72)，侧喷射口(73)贯穿喷嘴内腔(72)与主喷射口(74)的连通。
2.根据权利要求1所述的一种空气助燃系统，其特征在于：所述空气干燥器(3)与安全防护装置(5)之间设有压力流量检测器(31)。
3.根据权利要求1所述的一种空气助燃系统，其特征在于：所述燃气罐(4)与安全防护装置(5)之间设有燃气流量检测器(41)。
4.根据权利要求1所述的一种空气助燃系统，其特征在于：所述该系统的使用方法及步骤如下：
步骤一：利用空气压缩机(1)将空气进行压缩后，将压缩后的空气送入空气过滤器(2)进行过滤净化处理；
步骤二：将过滤后的压缩空气在导入空气干燥器(3)中进行做干燥降温处理，使混合气体的温度等参数始终保持恒定，充分保证了混合器物理化学性能的一致性；
步骤三：将经过预先净化和恒温处理的高速压缩空气，通过射吸式混合泵吸入燃气并混合送至射吸泵式混合室(6)，射吸泵工作时，高压空气由射吸泵喷嘴高速射出，连续带走了吸入室的气体，在吸入室内形成低压区，被抽升的燃气在气压作用下进入吸入室内，两股流体在喉管中进行能量的传递和交换，工作流体的速度降低，被吸入流体的速度增加，直到喉管出口，使两者的流速和压力趋于一致。
5.步骤四：进入射吸泵式混合室(6)后的混合气体，经扩散管使部分动能转化为压力能后，经由管道输送到焊炬(7)的喷嘴，在喷嘴处混合燃烧。
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