CN114571029B - 自动逆火恢复装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自动逆火恢复装置。阀和逆火消除器安装在从布朗气输送管分支出来的两个或更多个支管的每一个中。火焰消除器、逆火检测传感器和防逆火装置安装在逆火消除器内。阀和逆火传感器连接到控制器。正常情况下，通常仅使用一个支管，并且关闭连接到另一个支管的阀。当发生逆火现象时，逆火检测传感器检测到逆火，并将逆火信号发送到控制器，以熄灭逆火火焰。在这种情况下，关闭与使用中的支管连接的阀，同时打开与关闭的支管连接的阀以供应布朗气。因此，可以连续操作而不用停止切割基材的操作。

Description

自动逆火恢复装置

技术领域

本发明涉及用于基材切割机和燃烧器的自动逆火恢复装置。

背景技术

在钢材切割领域中，通过向切割头供应布朗气(为通过水的电解获得的氢和氧的混合气体)并点燃布朗气，然后利用布朗气的火焰来切割钢材。在此过程中，需要平衡布朗气的燃烧速率和布朗气的供应速度。在切割过程期间，切割头可能因外部冲击等而被堵塞。其结果是，燃烧所需的布朗气量未能得到供应，并且可能发生布朗气的燃烧在布朗气输送管中逆向蔓延的逆火(flashback)现象。

在发生逆火时，目前所用的方法是立即关闭输送管。当停止向输送管供应布朗气时，在输送管中的剩余布朗气燃烧完成后，剩余布朗气自然熄灭。然而，在该逆火处理方法中，不可避免地中断切割操作。为了彻底解决这个问题，需要一种不仅在发生逆火时阻止和熄灭逆火火焰而且连续地供应布朗气以使得能够在不停止基材切割操作的情况下连续操作的方法。

发明内容

本发明是为了解决现有技术中在发生逆火事故时无法将布朗气连续供应至布朗气输送管的现有技术问题而做出的。本发明的目的是提供一种自动逆火恢复装置，其不仅在发生逆火现象时阻止和熄灭逆火火焰，而且还将布朗气连续地供应到支管以连续地维持正常的切割操作。

根据本发明，一种自动逆火恢复装置，包括：多个支管，其从输送管分支出来，用于产生火焰的气体通过该输送管输送；阀，其打开和关闭多个支管；多个逆火消除器，其安装在每个支管中，以检测逆火的发生并消除逆火火焰；以及控制器，其控制阀，以切断向由逆火消除器检测到逆火的发生的支管供应气体，并且向未检测到逆火的发生的支管供应气体。

逆火消除器可以包括：主体，其布置在支管的供气体通过的部分处；以及逆火检测传感器，其安装在主体中并且当检测到逆火时将逆火信号传输到控制器。

逆火消除器可以进一步包括防逆火装置，防逆火装置阻止流入到主体中的逆火流入至输送管。

防逆火装置可以进一步包括具有微孔的结构，微孔的尺寸允许气体从支管流入到主体中并且阻止火焰从主体流出到支管中。

逆火消除器可以进一步包括用于消除主体中的逆火火焰的火焰消除器。

当主体中的压力大于或等于预定水平时，火焰消除器可以通过打开主体将主体中的火焰排放到外部。

逆火消除器可以进一步包括用于将压缩空气供应到主体中的鼓风机。控制器可以在接收到逆火信号时通过操作与检测到逆火的支管相对应的鼓风机将压缩空气供应到主体中。

如上所述构造的本发明具有以下特征。

阀和逆火消除器均安装在并联连接的多个支管中，并且逆火检测传感器安装在逆火消除器内。逆火检测传感器检测逆火火焰的发生并将逆火信号发送至控制器。控制器关闭连接到发生逆火的支管的阀以切断布朗气的供应，同时打开另一个支管的阀以供应布朗气。因此，切割操作可以连续地进行而不用停止。

在逆火消除器内的防逆火装置允许布朗气(H₂和O₂混合气体)通过，但不允许具有比布朗气更大粒径的逆火火焰(H₂O)通过。当逆火检测传感器检测到逆火时，控制器吹送压缩空气或诸如氮气等惰性气体来熄灭火焰，并且通过火焰消除器将熄灭的逆火火焰自动地排出到外部以防止逆火火焰通过支管倒流并冲击布朗气发生器，从而持续地产生布朗气。

附图说明

图1是示出根据本发明的自动逆火恢复装置的整体结构的图。

图2是根据本发明的自动逆火恢复装置中的逆火消除器的结构概念图。

图3是包括控制器的控制系统的框图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图更详细地描述本发明的公开。

图1是示出根据本发明的自动逆火恢复装置的整体结构的图。

第一支管1和第二支管2两个支管从输送和供应布朗气的输送管3分支出来。布朗气通过输送管3在图1中从左向右输送，并且输送的布朗气分别供应到两个支管。第一支管1和第二支管2的右端部再次接合并连接到输送管3。由于这种结构，两个支管具有在从输送管3的中部分支之后再次接合的结构。与图1所示的构造不同，输送管3可以构造成在两个支管的下游端部不存在输送管3。在这种情况下，两个支管不是构造成布置在输送管3的中部，而是构造成布置在输送管3的下游侧。

阀以及逆火消除器安装在两个支管的每一个中。

第一阀111打开和关闭第一支管1，并且第二阀211打开和关闭第二支管2。通过第一阀111和第二阀211的打开和关闭操作来决定是否将通过输送管3供应的布朗气供应至第一支管1和第二支管2。第一阀111和第二阀211可以例如构造为电磁阀。

图2是示出图1中所示的第一逆火消除器11和第二逆火消除器21的构造的图。

安装在第一支管1中的第一逆火消除器11和安装在第二支管2中的第二逆火消除器21具有相同的结构。因此，图2主要示出了第一逆火消除器11，并且将主要描述第一逆火消除器11，并且第一逆火消除器11的描述适用于第二逆火消除器21。

第一逆火消除器11具有第一主体1120，该第一主体1120具有两个管呈十字形交叉布置的形状。如图2所示，竖直管的内径比水平管的内径大。水平管被构造成具有与第一支管1的内径近似相同的内径。

第一主体1120具有第一入口1123和第一出口1122。第一入口1123提供了一通道，用于供通过第一支管1的上游侧从输送管3流入的布朗气流入到第一主体1120内，并且第一出口1122提供了用于供第一主体1120内的布朗气排出到第一支管1下游侧的通道。第一入口1123形成在竖直管的下侧上，并且第一出口1122形成在水平管的右侧上。因此，布朗气从第一主体1120的下部流入并被排出到右侧。

第一逆火消除器11是安装在第一主体1120中的第一逆火检测传感器1121、第一防逆火装置1124、第一鼓风机1125和第一火焰消除器1126。

第一逆火检测传感器1121安装在第一主体1120的水平管的左侧上。第一逆火检测传感器1121的安装位置是在水平管中与第一出口1122相反的位置。即，第一逆火检测传感器1121面对第一出口1122，因此，当发生逆火时，第一逆火检测传感器1121在逆火火焰到达第一入口1123之前检测到第一支管1的逆火。第一逆火检测传感器1121被构造为利用光检测逆火现象的传感器，从而提高了测量的灵敏度和准确度。

第一防逆火装置1124安装在竖直管的下部处。第一防逆火装置1124具有由陶瓷或金属材料形成的管形。第一防逆火装置1124具有多孔结构，在该多孔结构中形成有多个微孔，第一防逆火装置1124的内部和外部通过这些微孔彼此连通。在这种情况下，微孔的尺寸允许布朗气通过，但不允许布朗气的火焰通过。即，经输送管3流入的布朗气通过微孔从第一防逆火装置1124的外部流到内部，并且相反地，当发生逆火时，布朗气的火焰具有比布朗气大的颗粒，并且不会通过这些微孔。上述第一入口1123由这些微孔构成。

第一鼓风机1125安装在竖直管的下端部处。当发生逆火火焰时，第一鼓风机1125将压缩空气从竖直管的下部供应到上部。

第一火焰消除器1126安装在竖直管的上部处。第一火焰消除器1126具有当第一支管1中的压力由于逆火而增大时自动打开的结构。第一火焰消除器1126可以构造为例如当压力为一定值以下时维持竖直管的关闭状态且当施加预定压力以上时自动打开的开闭构件。这里，低于一定压力以下是指正常供应布朗气时的压力，并且一定压力以上是指当发生逆火时施加的压力和/或当通过第一鼓风机1125供应压缩空气时施加到第一主体1120中的压力。发生逆火之际，当第一主体1120的内部压力由于逆火火焰和/或第一鼓风机1125的压缩空气的供应而增大时，第一火焰消除器1126打开。因此，逆火火焰从竖直管的上端部排出到外部，以防止第一支管1的爆炸。

图3是包括控制图1和图2中所示的构造的控制器的控制系统的框图。

控制器4从第一逆火检测传感器1121和第二逆火检测传感器2121接收逆火信号，并且根据所接收的逆火信号控制第一阀111和第二阀211以及第一鼓风机1125和第二鼓风机2125。

第二逆火消除器21包括第二主体2120，该第二主体2120包括第二入口2123和第二出口2122，并且还包括安装在第二主体2120中的第二逆火检测传感器2121、第二防逆火装置2124、第二鼓风机2125(第二鼓风机)和第二火焰消除器2126。第二逆火消除器21的部件与第一逆火消除器11的部件相同。

在下文中，将描述具有上述构造的本发明的操作。

在切割操作期间，将布朗气供应到支管(或称分配管)中的一个，例如第一支管1。为此，打开第一阀111并且关闭第二阀211。

当发生逆火事故时，逆火火焰沿第一支管1逆向蔓延，并通过第一出口1122流入到第一主体1120中。在这种情况下，第一逆火检测传感器1121检测到逆火，产生逆火信号，并将所产生的逆火信号发送至控制器4。控制器4响应于接收到逆火信号而控制第一阀111和第二阀211以及第一鼓风机1125。具体地，控制器4关闭第一阀111，同时打开第二阀211，并且同时操作第一鼓风机1125。因此，向第一支管1供应布朗气的供应被切断，并且布朗气被供应到第二支管2。新流入到第二支管2中的布朗气通过第二逆火消除器21被供应到切割头。第一鼓风机1125将压缩空气供应到第一主体1120内，因此，第一火焰消除器1126的开闭构件由于压缩空气的压力而打开，以将火焰排出到第一主体1120的外部。

通过这个过程，逆火火焰被第一逆火消除器11阻止，以防止逆火火焰的膨胀，从而防止对布朗气发生器造成损坏并实现了连续的切割操作。

同时，图1示出了两个支管并联连接的情况。本发明可以实现三个或更多个并联支管，本实施例的管中展示的两个并联支管并不限制本发明的保护范围。当设置三个或更多个支管时，在每个支管中均安装逆火消除器。

另外，在本发明的结构中，例示了在每个支管上单独设置阀的构造，但也可以将第一支管1和第二支管2中的任一个构造成通过一个阀选择性地打开。在这种情况下，优选的是，通过另外提供用于打开和关闭输送管3本身的阀来控制布朗气的供应。

如上所述，根据本发明，当在第一支管1中发生逆火时，第一逆火消除器11去除逆火火焰，同时通过另一支管供应布朗气。因此，即使发生逆火事故，切割设备也能正常操作，因此，切割操作可以连续进行。

上述实施例仅用于说明本发明的应用，而非限制本发明，并且由于本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的前提下进行各种修改和变型，因此，所有等同的技术方案均落入本发明的保护范围之内，并应限于各项权利的要求。

Claims (2)

1.一种自动逆火恢复装置，包括：

多个支管，所述多个支管从输送管分支出来，用于产生火焰的气体通过所述输送管输送，其中所述气体以连续的方式被供应到支管；

阀，所述阀打开和关闭所述多个支管；

多个逆火消除器，所述多个逆火消除器安装在每个支管中，以检测逆火的发生并消除逆火火焰；以及

控制器，所述控制器控制所述阀，从而当发生逆火时切断向由所述逆火消除器检测到发生逆火的支管供应所述气体，并且以连续的方式向未检测到发生逆火的支管供应所述气体，

其中所述逆火消除器包括：

主体，所述主体布置在所述支管的供所述气体通过的部分处，所述主体具有呈十字形交叉布置的竖直管和水平管，所述竖直管的内径比所述水平管的内径大，所述水平管具有与所述支管的内径相似的内径；

逆火检测传感器，当检测到逆火时将逆火信号发送到所述控制器，所述逆火检测传感器被构造为利用光检测逆火现象的传感器；

防逆火装置，所述防逆火装置阻止流入到所述主体中的逆火流入所述输送管，所述防逆火装置进一步包括具有微孔的结构，所述微孔的尺寸允许所述气体从所述支管流入到所述主体中并且阻止火焰从所述主体流出到所述支管中；以及

火焰消除器，所述火焰消除器用于消除所述主体中逆火火焰，当所述主体中的压力大于或等于预定水平时，所述火焰消除器通过打开所述主体将所述主体中的火焰排出到外部，

其中所述主体具有入口和出口，所述入口形成在所述竖直管的下侧上，并且所述出口形成在所述水平管的右侧上，所述逆火检测传感器安装在所述主体的水平管的左侧上，所述防逆火装置安装在所述竖直管的下部处，并且所述火焰消除器安装在所述竖直管的上部处，

所述逆火检测传感器在所述逆火火焰到达所述微孔之前检测到逆火。

2.根据权利要求1所述的自动逆火恢复装置，其中，所述逆火消除器进一步包括用于将压缩空气供应到所述主体中的鼓风机，并且

所述控制器在接收到所述逆火信号时通过操作与检测到逆火的所述支管相对应的所述鼓风机将所述压缩空气供应到所述主体中。